¡Récord mundial número 10! Nuestro equipo lidera la investigación en nuevas células fotovoltaicas de película delgada

El 25 de marzo, un reportero se enteró de el Instituto de Física de la Academia de Ciencias de China que el equipo del investigador Meng Qingbo volvió a lograr un avance en las prestaciones de una nueva generación de fotovoltaica de película delgada de cobre-zinc-estannio-sulfuro-seleniuro (CZTSSe). La eficiencia verificada por una autoridad de certificación de baterías se elevó a 16,6% y el equipo también completó el desarrollo de celdas flexibles y módulos de alto rendimiento. Por décima vez, se actualizó el récord mundial en este campo. En nuestro país, la nueva industria fotovoltaica ha logrado liderar a nivel global, y la tecnología ha superado un umbral clave para la industrialización.

En la actualidad, la transición energética global se acelera. Con la exploración del espacio profundo y la mejora de la construcción de infraestructuras espaciales, grandes proyectos como la Internet de satélites de órbita baja y las bases de energía en el espacio plantean requisitos centrales para la tecnología solar: bajo costo, larga vida útil, ligereza y sostenibilidad de los recursos. El material CZTSSe está compuesto por elementos comunes como el cobre, el zinc y el estaño, y combina ventajas como abundancia de recursos, bajo costo, protección ambiental y resistencia a la irradiación en el espacio. Su tecnología de apilamiento de película delgada completa tiene el potencial de desempeñar un papel importante en aplicaciones energéticas a gran escala tanto en tierra como en el espacio en el futuro. Sin embargo, debido a problemas como defectos materiales complejos, disposición desordenada de los átomos y grandes pérdidas de energía internas, el desarrollo de la fotovoltaica CZTSSe se ha visto frenado durante los últimos diez años.

El equipo de Meng Qingbo se dedica a la investigación básica desde hace más de diez años, abordando con precisión problemas científicos clave como la cristalización de los materiales, la estructura atómica y el control de defectos. Desarrollaron una estrategia de vacantes atómicas para guiar el reacomodo ordenado de los átomos de cobre y zinc, reduciendo desde la raíz la actividad de los defectos y las pérdidas internas. En 2022, el equipo rompió por primera vez el umbral de eficiencia del 13%. Después, durante 3 años consecutivos, lograron saltos a través de escalas logrando continuamente 14%, 15% y 16%, y completaron la ampliación de dispositivos y la construcción de módulos flexibles.

De acuerdo con las reglas de desarrollo de la fotovoltaica de película delgada, una eficiencia en el rango de 15% a 16% permite avanzar gradualmente hacia la industrialización. Con una eficiencia de 16,6% en las celdas CZTSSe, sumada a sus propias ventajas, ya existe una base para la industrialización. En el futuro, cuando la eficiencia se acerque a 20%, la eficiencia de los módulos alcance 18% y se logre la fabricación en lotes, gracias a ventajas como la ligereza y flexibilidad de los productos, la expansión y despliegue plegable y la sostenibilidad de los recursos, se espera que estos productos muestren un amplio panorama de desarrollo en escenarios de aplicaciones emergentes como sistemas portátiles de energía, alimentación para equipos móviles y plataformas de energía satelital y espacial, además de la exploración del espacio profundo. Se convertirán en una de las direcciones tecnológicas importantes para respaldar el futuro sistema de nuevas energías y el desarrollo de energía espacial. El equipo profundizará en la investigación básica, impulsará la investigación y el desarrollo tecnológico, y coordinará los esfuerzos de todas las partes para acelerar el proceso de industrialización y ofrecer una solución china al sistema global de energía limpia.

Fuente: App del Beijing Daily

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