南京郵電大學柔性電子全國重點實驗室傳來重要突破：由黃維院士領銜、辛顥教授團隊主導的研究，成功通過溶液法研制出大面積“銅鋅錫硫硒”光伏薄膜，其光電轉化效率達10.1%，相關成果被國際權威《太陽能電池效率表》收錄，并于《自然·能源》期刊在線發表。這一進展為無機柔性光伏材料的產業化應用開辟了新路徑。
當前光伏領域正經歷從“硬質”到“柔性”的轉型。傳統晶體硅材料雖效率穩定，但質地堅硬、難以彎曲；新一代鈣鈦礦材料雖易制成薄膜，卻面臨性能不穩定、壽命短的挑戰。在此背景下，第二代光伏材料“銅銦鎵硒”因兼具柔性與效率優勢，重新進入研究視野。然而，其薄膜良品率低、銦鎵元素成本高昂等問題長期制約發展。
2021年，辛顥團隊提出創新方案：以鋅、錫替代昂貴的銦、鎵，并采用溶液法取代傳統真空工藝，成功制備出0.1平方厘米的“銅鋅錫硫硒”薄膜，光電轉化效率達13%。但國際標準要求光伏組件面積需超過10平方厘米才具備實用價值，而大面積制備時，薄膜效率常因硒元素滲透不足而大幅下降。
針對這一難題，團隊通過四年攻關發現，溶液法制備過程中薄膜表面過早形成致密結晶層，阻礙了硒元素向內部滲透。為此，他們優化溶液“配方”，調控薄膜孔隙率，使其結構更疏松，從而提升硒的滲透效率。最終，團隊成功制備出有效面積達10.48平方厘米的光伏組件，經國際權威機構測試，光電轉化效率穩定在10.1%。
黃維院士指出，“銅鋅錫硫硒”技術路線的核心優勢在于原料儲量豐富、無毒且成本低廉。此次突破不僅驗證了溶液法制備無機柔性光伏材料的理論可行性，更通過大面積組件的穩定效率，展現了其規模化生產的潛力。該成果為柔性光伏技術的產業化應用提供了關鍵支撐，未來有望推動可穿戴設備、便攜式能源等領域的發展。
