在太阳能电池技术领域，科研人员始终致力于攻克关键难题，推动其光电转换效率不断提升。近日，一项关于铜锌锡硫硒（CZTSSe）光伏技术的研究取得重大突破，为该领域的产业化发展注入了新动力。
CZTSSe光伏技术凭借元素储量丰富、成本低廉、稳定性高且无毒等显著优势，被视为极具潜力的下一代光伏技术之一。然而，在发展过程中，CZTSSe光伏面临着相变不可控制、开路电压偏低以及光电转换效率不足等一系列科学与技术难题，其中“金属离子迁移不可控”是制约其发展的核心技术难题。
针对这一难题，一支科研团队展开了深入研究。他们围绕CZTSSe光伏硒化相变过程中的“金属离子迁移不可控”问题，创新性地提出了利用Li₂SnS₃界面相平衡调控金属离子迁移，进而辅助晶粒相变生长的新机制。具体而言，研究团队在CZTSSe初始晶粒周围引入Li₂SnS₃界面相，通过平衡硒化反应中Sn⁴⁺/Zn²⁺的迁移差异，有效降低了CZTSSe中深能级缺陷密度，提高了CZTSSe的结晶质量，显著提升了器件的开路电压。
从结晶动力学的角度深入分析，科研人员解析了离子迁移与缺陷形成之间的内在关系。基于这一新机制，实现了CZTSSe光伏的光电转换效率达到15.45%，并获得了第三方国际权威认证效率15.04%。值得一提的是，在1.10 eV带隙条件下，首次将开路电压提升至600 mV以上，这一成果引起了学术界与产业界的广泛关注。
该研究成果以“Regulating grain growth via Li2SnS3 interphase in kesterite solar cells with certified efficiency exceeding 15%”为题，发表在能源、材料类顶级期刊Nature Energy上。目前，这一成果已形成系统的知识产权布局，为CZTSSe太阳能电池的产业化进程提供了关键理论与技术支撑，有望推动太阳能电池规模化应用迈向新的高度。
