第10回の世界記録を更新！我が国のチームが新型薄膜太陽光発電研究でリード

3月25日、記者は中国科学院物理研究所から、同研究所の研究員メン・チンボ（孟庆波）チームが新型薄膜太陽電池の銅亜鉛スズ硫黄セレン（CZTSSe）において、性能のさらなるブレークスルーを再度達成したと報じた。同チームは電池の権威ある認証効率を16.6%まで引き上げ、高性能のフレキシブル電池およびモジュールの開発を完了し、この分野で10回目となる世界記録を更新した。我が国は新型太陽光発電分野で世界をリードする形でグローバルな先導役を果たし、技術が産業化の重要なハードルを越えている。

現在、世界ではエネルギー転換が加速し、深宇宙探査や宇宙基盤インフラの建設がグレードアップしている。低軌道衛星インターネット、宇宙エネルギー基地などの重大プロジェクトは、太陽光発電技術に対し、低コスト、長寿命、軽量化、資源の持続可能性というコア要件を突きつけている。CZTSSe材料は銅、亜鉛、スズなどの一般的な元素で構成され、資源が豊富でコストが低く、環境にやさしく、宇宙空間での放射線照射への耐性にも優れている。その全薄膜積層技術は、将来の地上および宇宙での大規模エネルギー利用において重要な役割を果たす可能性がある。しかし、材料欠陥が複雑で、原子配列が無秩序であり、内部でのエネルギー損失が大きいといった難題に直面しており、近10年、CZTSSeの太陽電池技術の発展は足踏み状態に陥っている。

メン・チンボチームは基礎研究に10年以上取り組み、材料の結晶化、原子構造、欠陥の制御といった重要な科学的課題を精密に解決し、原子空孔（アトム・ボイド）の戦略を用いて銅と亜鉛の原子を秩序よく配置し直すことで、根本から欠陥の活性と内部損失を低減する方法を開発した。2022年、同チームは効率13%の壁をいち早く突破。その後3年間、14%、15%、16%を連続して実現するなど、スケールをまたいだ段階的な飛躍を達成し、デバイスの大型化とフレキシブル・モジュールの構築も完了させた。

薄膜太陽電池の発展の法則に従えば、効率が15%〜16%の範囲に達すれば、徐々に産業化が進む。現在のCZTSSe電池の16.6%の効率は、固有の優位性とも相まって、すでに産業化の基盤を備えている。将来、効率が20%に接近し、モジュール効率が18%となり、かつバッチ生産が実現されれば、関連製品の軽量・柔軟性、折りたたみ展開、資源の持続可能性といった利点が、携帯型エネルギーシステム、モバイル機器への電源供給、ならびに衛星・宇宙エネルギープラットフォームや深宇宙探査などの新たな応用シーンで広い発展の見通しを示し、未来の新型エネルギー体系および宇宙エネルギー発展を支える重要な技術の方向性の一つとなることが期待される。チームは今後、基礎研究を深化させ、技術開発を推進し、関係各方面と連携して産業化の歩みを加速させ、世界のクリーンエネルギー体系に対して中国のソリューションを提供していく。

出所：北京日報クライアント

大量の情報、精密な解釈は、新浪财经APP内で。