最近,青岛能源所的研究团队有了个大突破,把CZTSSe太阳能电池的光电转换效率提高到了15%以上。CZTSSe这种技术特别有潜力,因为它使用的材料储量丰富,成本低廉,而且无毒,还很稳定。不过,这个技术一直面临一些挑战,比如金属离子迁移不可控、开路电压低,还有转换效率不高。这次研究团队解决了其中一个难题,就是利用Li₂SnS₃来平衡界面相,把金属离子迁移给控制住了。他们把Li₂SnS₃放在CZTSSe的晶粒周围,通过平衡锡离子和锌离子的迁移差异,降低了深能级缺陷的密度。这样一来,CZTSSe的结晶质量就提高了,开路电压也跟着上去了。最终,他们让CZTSSe光伏器件的效率达到了15.45%,还获得了第三方认证的15.04%。这次他们用的是1.10 eV带隙的条件,把开路电压给提升到了600 mV以上。这个成果发表在《Nature Energy》上了,题目是《通过Li2SnS3界面相调控Kesterite太阳能电池中的晶粒生长》。这个成果对CZTSSe太阳能电池的产业化进程有很大帮助,给这个领域注入了新动力。