图 界面相平衡调控金属离子迁移

　　在国家自然科学基金项目（批准号：22405286、22279154）等资助下，中国科学院青岛生物能源与过程研究所崔光磊研究员团队在铜锌锡硫硒（CZTSSe）太阳能电池领域取得进展。成果以“Li₂SnS₃界面调控晶粒生长实现认证效率超15%的CZTSSe太阳能电池”（Regulating grain growth via Li₂SnS₃ interphase in kesterite solar cells with certified efficiency exceeding 15%）为题，2026年2月25日在线发表于《自然·能源》（Nature Energy） 杂志上。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41560-026-01987-x。

　　CZTSSe光伏技术因具有元素储量丰富、成本低、稳定性高、无毒等优势，被视为极具潜力的下一代光伏技术。然而，CZTSSe薄膜在硒化相变过程中会发生金属离子不可控迁移，导致缺陷产生、开路电压降低等问题，制约了电池光电转换效率的提升。

　　针对上述难题，研究团队从结晶动力学角度揭示了离子迁移与缺陷形成的关系，提出了“界面相平衡调控金属离子迁移”策略。通过在初始晶粒周围引入Li₂SnS₃界面相，有效平衡了硒化反应中Sn⁴⁺与Zn²⁺的迁移差异，形成了均一的大尺寸晶粒，减少CZTSSe薄膜的深层缺陷并提高结晶度，从而显著提升了器件开路电压及光电转换效率。研究团队在1.10 eV带隙条件下将开路电压提升至600 mV以上，并最终实现了第三方国际权威认证效率15.04%。