问题：“双碳”目标和航天强国建设持续推进的背景下，能源技术对“低成本、轻量化、长寿命、环境友好”的需求更加迫切。传统晶硅路线在一些特殊场景（如低轨卫星、空间电源系统等）受到重量和适配性的限制。可实现柔性、轻量化的新型薄膜光伏，被视为重要补充。其中，铜锌锡硫硒薄膜电池以铜、锌、锡等常见元素为主要原料，资源相对充足、成本下降空间较大，同时具备较好环境友好性和耐辐照特性。但其效率提升长期受材料与器件层面的基础瓶颈制约。 原因：业内人士指出，铜锌锡硫硒属于多元化合物体系，元素多、相互作用复杂，容易出现晶体结构无序、缺陷态较多等问题，进而导致载流子复合增强、能量损失增大，使电池效率难以提升。此前一段时间，由于缺陷调控、结构有序化等关键科学问题进展有限，该路线推进放缓，产业界对其规模化应用的信心也一度受到影响。 影响：记者25日从中国科学院物理研究所获悉，孟庆波研究员团队通过材料结晶调控、原子结构优化和缺陷控制等系统研究，将铜锌锡硫硒电池经权威认证的光电转换效率提升至16.6%，并完成高性能柔性电池及组件研制，标志着我国在该细分方向保持领先，并第十次刷新世界纪录。业内普遍认为，薄膜光伏从实验室走向工程化应用，效率进入15%—16%区间具有“拐点”意义：一上说明关键损失机制得到有效压制，另一方面也使大面积制备、组件封装与可靠性提升的工程路径更清晰，为产业化打开时间窗口。涉及的成果的持续产出，也将为航天装备能源系统的轻量化与高可靠性方案提供更多技术储备。 对策：团队介绍，为突破效率瓶颈，研究人员提出并实施“原子空位”策略，通过引导铜、锌原子有序排列，从源头降低缺陷活性和能量损耗，并此基础上推动器件结构与工艺协同优化。该团队此前已实现从13%瓶颈到14%、15%、16%的连续提升，并深入把效率推至16.6%。同时，团队围绕柔性化方向开展电池与组件研制，以满足航天与移动能源等应用对“可卷曲、轻量、适配复杂载体”的需求。业内人士认为，下一阶段仍需在三上持续推进：其一，进一步厘清多元缺陷形成机理，建立可重复的工艺窗口；其二，强化大面积均匀性与良率控制，推动单电池与组件效率同步提升；其三，面向空间环境开展辐照、热循环、长期稳定性等验证，为工程应用提供数据支撑。 前景：多位业内人士预测，若该路线电池效率进一步接近20%、组件效率达到18%，并在制造端实现稳定批量生产，其综合竞争力将明显增强，有望在航天电源、特种装备及部分地面场景形成规模化应用。随着我国清洁能源体系建设提速，薄膜光伏在多元场景中的定位将更清晰：既服务新型电力系统的增量需求，也在极端环境和高价值应用中形成差异化优势。研究团队表示，后续将继续深化基础研究，推进关键工艺与工程验证，联动产业链上下游加快成果转化，推动技术从“效率领先”走向“产品可用、工程可依、市场可拓”。
在全球能源转型加速的背景下，该突破说明了我国在前沿能源技术上的研发能力，也为绿色能源应用拓展了新的方向；从实验室效率提升到工程化与产业化落地的关键阶段，科研团队正以持续的技术积累推动应用边界扩大。随着“双碳”战略深化，这项兼具成本潜力与环境友好性的技术进展，有望为未来能源系统提供新的选择，并为可持续发展贡献更多中国方案。