把太阳的光芒变作电流,却不掏空钱包也不损坏地球环境,这一直是科学家们的梦想。如今,铜锌锡硫硒太阳能电池(CZTSSe)就给出了答案。这种新电池不用昂贵的稀有金属,储量丰富,而且制作工艺简单,只需一层薄膜就能搞定。虽然外表看起来颜色不太亮丽,但它的环保属性确实十分突出,因为它不含有任何有毒的物质。 由于这些优点,CZTSSe被认为是下一代太阳能电池的潜力股。不过,要想真正让它进入市场还得解决一个大问题:金属离子在高温处理时会乱跑,导致晶体结构长歪,效率一直卡在12%左右。 为了解决这个问题,中科院青岛生物能源与过程研究所的团队想出了一个办法:在材料内部植入一层界面相Li2SnS3。这个界面相就像交通指挥员一样,把金属离子引向正确的方向。有了它的帮忙,CZTSSe电池的效率一下子冲破了15%。实际测量结果显示,它的光电转换效率达到了15.45%,而国际权威认证的效率也有15.04%。 这个突破对全球能源转型来说意义重大。原本高昂的度电成本成了前进的拦路虎,而CZTSSe电池的出现让“绿电”变得触手可及。 原材料成本有望比主流硅电池再降30%至50%;采用溶液法卷对卷生产技术可以让产能快速提升;更重要的是,它的环保特性意味着屋顶、荒漠甚至海洋都能变成发电单元。 当阳光再次洒向大地时,CZTSSe或许就是那个让绿色低碳从口号变成现实的关键。