基于涂布的铜锌锡硫硒薄膜光伏组件及其光电转换性能

记者从中国科学院物理研究所获悉，该所孟庆波研究员团队成功制备出大面积铜锌锡硫硒薄膜光伏组件，组件光电转换效率达到13.0%，刷新了该类组件效率的世界纪录，为下一代低成本、环境友好型太阳能电池产业化奠定了坚实基础。该成果近日在国际学术期刊《自然·材料》发表。

铜锌锡硫硒是一种新型薄膜光伏材料，由铜、锌、锡等地球储量丰富、价格低廉且环境友好的元素组成，被认为是下一代可持续太阳能电池的重要方向，但是这种新型薄膜光伏材料的器件尺寸一旦放大，薄膜均匀性就会急剧下降，效率也会降低。为此，科研团队从分子尺度入手，引入甲酰胺来精准调控金属离子与有机分子的配位结构，成功解决了这一问题。

在此基础上，科研团队开发出适合大面积连续生产的溶液涂布工艺，在10平方厘米的基板上制得了高度均匀的铜锌锡硫硒薄膜。用这块薄膜做成1平方厘米的小面积电池，认证效率可达14.2%；通过激光划线做成6节子电池串联、总面积10.5平方厘米的组件认证效率仍可达到13.0%。

据了解，这项技术为低成本、绿色薄膜光伏组件的规模化制造提供了新思路。