近日，南京郵電大學(xué)有機(jī)電子與信息顯示國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室辛顥教授團(tuán)隊(duì)，在銅鋅錫硫薄膜太陽(yáng)能電池領(lǐng)域研究取得了突破性進(jìn)展，電池效率創(chuàng)造了銅鋅錫硫電池新的世界紀(jì)錄，相關(guān)成果已在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然能源》上發(fā)表。《自然能源》實(shí)名審稿人埃德加多索塞多曾在發(fā)給團(tuán)隊(duì)的郵件中表示，這一研究成果有望使這一綠色低成本光伏材料“起死回生”。aji新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

辛顥告訴記者，銅鋅錫硫電池屬于無(wú)機(jī)化合物薄膜太陽(yáng)能電池，與第一代太陽(yáng)能電池（晶硅太陽(yáng)能電池）相比，有著用料少、對(duì)純度要求低、理論效率高等優(yōu)勢(shì)，與第二代太陽(yáng)能電池（銅銦鎵硒和碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池）相比，其組成元素在地球上有著豐富的儲(chǔ)存量且無(wú)毒，因此是綠色低成本光伏材料。aji新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

然而，自2013年以來(lái)，銅鋅錫硫太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率長(zhǎng)期停滯在12.6%，遠(yuǎn)低于第二代太陽(yáng)能電池銅銦鎵硒電池的23.35%。研究發(fā)現(xiàn)，限制銅鋅錫硫太陽(yáng)能電池性能的關(guān)鍵問(wèn)題之一是異質(zhì)結(jié)界面復(fù)合引起的巨大開(kāi)路電壓損失，且目前對(duì)異質(zhì)結(jié)界面缺陷的形成機(jī)制還不清楚。aji新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

此次辛顥教授團(tuán)隊(duì)正是通過(guò)低溫?zé)崽幚韺?shí)現(xiàn)了外延異質(zhì)結(jié)界面，顯著減低了異質(zhì)結(jié)界面復(fù)合，提高了電池開(kāi)路電壓和填充因子，電池效率經(jīng)美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）認(rèn)證達(dá)到13.0%，突破了銅鋅錫硫電池異質(zhì)結(jié)界面復(fù)合這一行業(yè)瓶頸�！皳Q句話來(lái)說(shuō)，如果將太陽(yáng)能電池比作拼圖的話，在拼圖上的異質(zhì)結(jié)附近出現(xiàn)位置錯(cuò)誤，通過(guò)低溫?zé)崽幚碜屗鼈冎匦禄氐秸_的位置，實(shí)現(xiàn)了拼圖更為完美地呈現(xiàn)�！毙令椊忉屨f(shuō)明。aji新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

此外，研究團(tuán)隊(duì)還通過(guò)系統(tǒng)研究銅鋅錫硫電池異質(zhì)結(jié)界面的構(gòu)建過(guò)程，首次揭示了銅鋅錫硫薄膜太陽(yáng)能電池異質(zhì)結(jié)界面的構(gòu)建過(guò)程及缺陷形成的內(nèi)在機(jī)制，揭示了銅鋅錫硫與銅銦鎵硒具有完全不同的異質(zhì)結(jié)界面的化學(xué)根源。研究結(jié)果為該類(lèi)電池效率的進(jìn)一步提高提供了新的思路與策略，目前產(chǎn)學(xué)研合作正在推進(jìn)中。aji新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)