10-й раз подряд обновление мирового рекорда! Наша команда лидирует в исследованиях новых тонкоплёночных фотогальванических технологий

25 марта журналистам стало известно из Института физики Китайской академии наук, что команда исследователя Мэн Цинбо вновь добилась прорыва в характеристиках нового тонкопленочного фотоэлектрического материала медь-цинк-олово-сернистый селенид (CZTSSe): авторитетно сертифицированный КПД аккумулятора повышен до 16,6%, а также завершены разработка высокопроизводительной гибкой батареи и модулей, что стало 10-м обновлением мирового рекорда в этой области. В нашей стране в новом фотоэлектрическом направлении достигнуто мировое лидерство, а технология преодолела ключевой порог перехода к индустриализации.

В настоящее время глобальная энергетическая трансформация ускоряется, усиливается развитие глубинного космического исследования и модернизация космической инфраструктуры, а крупные проекты, такие как низкоорбитальный спутниковый интернет и космические энергетические базы, предъявляют к солнечным технологиям ключевые требования: низкая стоимость, длительный срок службы, легкость и ресурсосберегающая устойчивость ресурсов. Материал CZTSSe состоит из распространенных элементов, таких как медь, цинк, олово и т.д.; он обладает преимуществами, включая богатство сырья, низкую стоимость, экологичность и устойчивость к облучению в космосе, а его технология полностью тонкопленочных многослойных структур, как ожидается, сыграет важную роль в будущем крупномасштабном наземном и космическом энергетическом применении. Однако из-за таких проблем, как сложность дефектов материалов, беспорядочность атомного расположения и большие внутренние потери энергии, за последние десять лет развитие фотоэлектрической технологии CZTSSe столкнулось с трудностями.

Команда Мэн Цинбо более десяти лет сосредоточена на фундаментальных исследованиях и точно решает ключевые научные вопросы, включая кристаллизацию материалов, атомную структуру и управление дефектами. Она разработала стратегию атомных вакансий, которая направляет упорядоченное возвращение атомов меди и цинка на свои места, тем самым снижая активность дефектов и внутренние потери из первоисточника. В 2022 году команда первой прорвала «порог» 13% по эффективности; затем в течение последующих трех лет последовательно достигала 14%, 15% и 16%, реализовав скачкообразный прогресс на разных масштабах, а также завершила масштабирование приборов и создание гибких модулей.

Согласно закономерностям развития тонкопленочной фотоэлектрической отрасли, диапазон эффективности 15%~16% позволяет постепенно переходить к индустриализации. В настоящее время КПД батареи CZTSSe 16,6%, в сочетании с собственными преимуществами, уже создает основу для индустриализации. В будущем, после того как эффективность приблизится к 20%, а эффективность модулей достигнет 18% и будет обеспечено серийное производство, соответствующие продукты с их преимуществами легкости, гибкости, возможности складывания и ресурсосберегающей устойчивости ресурсов, вероятно, раскроют широкие перспективы в новых сценариях применения — в портативных энергетических системах, для питания мобильного оборудования, а также на спутниках, космических энергетических платформах и в проектах глубокого космического зондирования — и станут одним из важных технологических направлений, поддерживающих развитие будущих новых энергетических систем и космической энергетики. В дальнейшем команда углубит фундаментальные исследования, будет продвигать технологические разработки и объединит усилия сторон, чтобы ускорить процесс индустриализации, предоставляя Китаю свое решение для глобальной системы чистой энергетики.

Источник: приложение Beijing Daily

Массовая информация, точные интерпретации — все в приложении Sina Finance