据微信公众号“中国科学院青岛能源所”2月25日消息，近日，青岛能源所固态能源系统技术中心在崔光磊研究员带领下，由邵志鹏、崔长城博士等围绕CZTSSe光伏硒化相变过程中“金属离子迁移不可控”这一核心技术难题，提出了Li₂SnS₃界面相平衡调控金属离子迁移、进而辅助晶粒相变生长的新机制，攻克了铜锌锡硫硒（CZTSSe）光伏相变不可控制、开路电压偏低、光电转换效率不足等系列科学与技术难题。

相关研究成果以“Regulating grain growth via Li2SnS3 interphase in kesterite solar cells with certified efficiency exceeding 15%”为题发表在能源、材料类顶级期刊Nature Energy上。

太阳能电池的规模化应用并持续提升其光电转换效率，对国家能源安全与经济发展具有重要战略意义。CZTSSe光伏具有元素储量丰富、成本低、稳定性高、无毒等优点，被认为是较大潜力的下一代光伏技术之一。提高CZTSSe光伏效率是现阶段该领域发展的核心。

图1 Li2SnS3界面相调控金属离子迁移示意图

研究团队通过在CZTSSe初始晶粒周围引入Li₂SnS₃界面相，平衡硒化反应中Sn4+/Zn2+迁移差异，有效降低CZTSSe中深能级缺陷密度，提高CZTSSe的结晶质量，显著提升器件的开路电压。从结晶动力学角度解析了离子迁移与缺陷形成的关系，实现了光电转换效率15.45%，并取得第三方国际权威认证效率15.04%，在1.10 eV带隙条件下首次将开路电压提升至600 mV以上，获得学术界与产业界的广泛关注。该成果已形成系统的知识产权布局，为CZTSSe太阳能电池的产业化进程提供了关键理论与技术支撑。