近期，我院武四新/寇东星教授与中科院青岛能源所崔光磊/邵志鹏研究员合作，在铜锌锡硫硒无机薄膜光伏领域取得重大突破，其研究成果以“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。

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41560-026-01987-x。

图1 Li₂SnS₃界面相调控金属离子迁移示意图

太阳能电池的规模化应用并持续提升其光电转换效率，对国家能源安全与经济发展具有重要战略意义。铜锌锡硫硒（CZTSSe）光伏具有元素储量丰富、成本低、稳定性高、无毒等优点，被认为是较大潜力的下一代光伏技术之一。目前，CZTSSe吸收层结晶质量是影响效率提升的关键因素。研究团队围绕CZTSSe光伏硒化相变过程中“金属离子迁移不可控”这一核心技术难题，提出了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，有效降低CZTSSe中深能级缺陷密度，提高CZTSSe的结晶质量，攻克了CZTSSe光伏相变不可控制、开路电压偏低等系列科学与技术难题。从结晶动力学角度解析了离子迁移与缺陷形成的关系，实现了光电转换效率15.45%，并取得第三方国际权威认证效率15.04%，在1.10 eV带隙条件下首次将开路电压提升至600 mV以上，获得学术界与产业界的广泛关注。该成果为CZTSSe太阳能电池的结晶调控和产业化进程提供了关键理论与技术支撑。

河南大学武四新教授、寇东星教授和中科院青岛能源所崔光磊研究员、邵志鹏研究员为论文共同通讯作者。崔长城、李怡萌、魏浩和杜晓璠博士为共同第一作者。本工作得到了国家自然科学基金委经费项目的大力支持。