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太陽能電池的大規模應用是能源環境可持續發展和能源結構升級的基礎。開發高效率薄膜太陽能電池將進一步促進太陽能電池技術的低成本和多場景應用。銅鋅錫硫硒太陽能電池(以下簡稱CZTSSe電池)，是新一代硫族化合物無機薄膜太陽能電池技術，具有材料組成元素豐度高、材料和器件制備成本低、材料和器件穩定性高、環境友好、產業技術兼容性高等諸多優勢，是清潔能源研究領域的重要方向。提高CZTSSe太陽能電池效率是當前階段該領域發展的核心，是國內外團隊共同追求的目標。
中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心清潔能源實驗室孟慶波團隊自2016年開展CZTSSe薄膜太陽能電池研究以來，通過對CZTSSe材料和器件更深入的物理和化學認識，在該領域已經取得了諸多進展。先后報道了CZTSSe電池電荷損失和缺陷性質分析、環境友好水溶液體系金屬-分子配位調控、薄膜生長模式調控、材料生長動力學協同調控等系列成果(Nat. Energy 2023, 8, 526; Adv. Mater. 2022, 34, 2202858；Adv. Energy Mater. 2021, 11, 2102298；Nano Energy, 2020, 76, 105042；Sci. Bull. 2020, 65, 738；Nano Energy 2020, 89, 106405；Joule, 2020, 4, 472)。在此基礎上，該團隊于2022年創造了CZTSSe電池13.6%認證效率，刷新了該電池世界紀錄，并被著名太陽能電池專家Martin Green教授主編的國際權威電池效率統計表“Solar cell efficiency tables (Version 60)”收錄。
最近，該團隊通過更深入科學理解和技術攻關，在該方向取得了進一步進展，創造了14.9%的電池認證效率。該結果已被美國可再生能源實驗室(NREL)最新發布的“Best Research-Cell Efficiency Chart”收錄。NREL發布的Best Research-Cell Efficiency Chart是太陽能電池領域國際最權威的效率統計表，只嚴格審查收錄經過獨立、公認的測試實驗室確認并經過標準化過程報告的電池效率。這是中國科學院物理所開展太陽能電池研究以來第一次被NREL統計收錄。
CZTSSe太陽能電池首個認證效率(9.7%)于2010年被NREL收錄，并于2014年達到12.6%，但之后長達7年時間一直未獲突破，電池效率進入發展瓶頸期。直到2021年，我國科學家通過環境友好溶液體系取得了新進展，獲得了13.0%認證效率(NREL)，為打破CZTSSe電池效率瓶頸帶來了新曙光。中國物理所團隊的最新成果則在13.0%效率基礎上提高了近2%(絕對效率)。這一進展代表了CZTSSe太陽能電池效率的巨大突破，也代表該電池及其關鍵核心技術將進入新的發展階段。該突破同時為以CZTSSe為代表的新型無機薄膜太陽能電池體系的發展帶來新的機遇。
NREL Best Research-Cell Efficiency Chart原文鏈接：https://www.nrel.gov/pv/cell-efficiency.html
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圖1. NREL最新發布的最高電池效率紀錄表(Best Research-Cell Efficiency Chart)
（原標題：中國科學院物理所連續刷新銅鋅錫硫硒薄膜太陽能電池世界紀錄）