从中国科学院获悉,我国在下一代光伏技术研发领域取得重要进展。
近日,中国科学院物理研究所孟庆波研究员团队在新型薄膜光伏材料——铜锌锡硫硒(CZTSSe)的研发上实现新突破,将电池的权威认证效率提升至16.6%,并成功完成了高性能柔性电池及组件的研制。此次突破标志着我国在该领域已跨越面向产业化应用的关键性能门槛,为发展具有自主知识产权、原材料储量丰富且环境友好的新一代光伏技术奠定了坚实基础。
铜锌锡硫硒电池被业内视为极具潜力的薄膜光伏技术路线。其核心材料均由地壳中储量丰富、无毒性、价格低廉的元素组成,在制备成本与环境友好性上具备显著优势。孟庆波团队长期致力于此方向的研究,此次效率的大幅提升及柔性组件的成功研制,证明该技术不仅在实验室效率上追赶国际先进水平,更在面向实际应用的产品形态上迈出了关键一步。高性能柔性电池及组件,特别适用于光伏建筑一体化、移动能源、可穿戴设备等对重量、柔韧性和外观有特殊要求的广阔市场。
效率与柔性双突破,但产业化之路仍面临“降本”与“提效”双重挑战
此次中科院团队将CZTSSe电池效率推高至16.6%,并实现柔性化,无疑是该技术走向实用化的重要里程碑。它向市场证明,这条完全摒弃稀有、有毒元素的“绿色”技术路线,拥有不亚于其他薄膜技术的效率潜力,且在应用场景的适应性上独具优势,尤其是在建筑幕墙、便携设备等对柔性、轻质化有刚性需求的领域。
在喝彩之余,必须清醒地认识到,实验室效率的突破仅是产业化万里长征的第一步。当前,这项新技术仍面临两大核心挑战:一是如何将效率潜力转化为可规模制造、性能稳定的产品,二是如何在成本上与传统晶硅及已成气候的钙钛矿等技术路线竞争。
从“实验室冠军”到“市场选手”的转化道阻且长。
16.6%的认证效率固然亮眼,但距离产业化通常要求的20%以上及格线仍有差距。更重要的是,实验室的高效率依赖于精密的工艺控制,如何将这种工艺放大到量产级别,并保持均匀性和稳定性,是更大的工程学难题。其竞争对手,如钙钛矿电池,实验室效率已突破26%,且在产业化进程上走得更为迅速。
成本优势的“纸上谈兵”需转化为“实打实的竞争力”。 虽然CZTSSe的原材料成本理论上有巨大优势,但其制备工艺(特别是硒化等环节)目前仍较为复杂,设备投资与能耗成本不低。在传统晶硅电池效率已达24%以上、制造成本被压缩到极致的背景下,任何新技术必须证明其在“每瓦发电成本”上具有颠覆性的竞争力,才能吸引大规模投资和市场接纳。
因此,这项突破的意义更多在于“证明了可能性”和“拓宽了技术选项”。它为我国在光伏技术“后晶硅时代”的竞争中储备了一项重要的自主技术,其未来的成功将不仅取决于效率的进一步提升,更取决于产学研能否通力合作,打通从材料制备、装备开发到规模化生产的全链条,真正将实验室的“效率数字”,转化为市场接受的“度电成本”优势。在光伏这条高度市场化的赛道上,最终考验的永远是性能、可靠性与成本的综合实力。
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