在全球能源转型与太空探索加速推进的背景下，太阳能技术正面临前所未有的挑战与机遇。低轨卫星互联网、太空能源基地等重大工程，对太阳能设备提出了低成本、长寿命、轻质化以及资源可持续的严苛要求。在此背景下，一种由铜、锌、锡等常见元素组成的新型薄膜光伏材料——铜锌锡硫硒（CZTSSe），凭借其资源丰富、成本低廉、环境友好以及抗太空辐照等显著优势，逐渐成为科研领域的焦点。
然而，尽管CZTSSe材料具备诸多优势，其光伏技术的发展却并非一帆风顺。近十年来，受材料缺陷复杂、原子排布无序以及内部能量损耗大等多重因素制约，CZTSSe电池的性能提升与产业化进程一度陷入停滞。如何突破这些技术瓶颈，成为摆在科研人员面前的一道难题。
近日，中国科学院物理研究所孟庆波团队传来喜讯。该团队经过不懈努力，成功攻克了CZTSSe材料结晶、原子结构与缺陷调控等关键科学问题，从根源上降低了缺陷活性与内部损耗，实现了电池性能的显著提升。据悉，该团队在2022年便率先突破了13%的效率瓶颈，随后在短短三年内，连续实现了14%、15%、16%的跨尺度跃升，并完成了器件放大与柔性组件的构建。
这一系列突破性的成果，不仅彰显了我国在新型光伏领域的科研实力，更为CZTSSe电池的产业化奠定了坚实基础。根据薄膜光伏的发展规律，当电池效率达到15%至16%的区间时，便具备了逐步产业化的条件。而当前CZTSSe电池16.6%的效率，叠加其自身的资源与环境优势，无疑已经迈过了这一关键门槛。
值得一提的是，该团队的相关研究成果自2023年起已连续五次在国际学术期刊《自然・能源》上发表，得到了国际同行的高度认可与关注。随着技术的不断进步与成本的进一步降低，未来当CZTSSe电池的效率接近20%、组件效率达到18%并实现批量制备时，其有望在航天装备等领域发挥重要作用，为全球能源转型与太空探索贡献中国智慧与力量。
