在《每日科学》网站上,中国的研究人员们取得了一个令人振奋的成就:他们成功地研发出了第一个柔性钙钛矿/硅串联太阳能电池,其转换效率高达22.8%,这是柔性太阳能电池技术发展史上的一个里程碑。尽管刚硬材料制成的钙钛矿/硅串联太阳能电池已经能够实现33.9%的转换效率,但将这种技术应用到柔性的材料上却面临着诸多挑战,主要是如何在保持灵活性的同时提高超薄硅板底部对光线吸收的能力。
一支来自中国科学院宁波材料技术与工程研究所的小组,在一项创新性的研究中展示了基于超薄硅板制作的首个柔性钙钛矿/硅串联太阳能电池,该板厚度仅为30微米。通过减小晶圆厚度和调整捕光结构特征尺寸,他们不仅提升了硅衬底的灵活性,还维持了良好的光利用率。此外,通过封盖一种特殊材料来保护顶部钙钛矿层,他们增强了设备耐久性能,并解决了一旦使用普通封盖方法可能出现的问题——即硅表面的裂纹问题。
经过认证,这款柔性太阳能电池的稳定工作效率达到22.8%,打破了以往任何一种同类产品所记录下的效率纪录。它拥有3.12 W/g的大功率重量比,对于那些追求轻量级设计但又要求高性能的情况来说,无疑是一个巨大的优势。此外,即使经历3000次弯曲测试,每一次半径都只有1厘米,它仍然能够维持其初始性能98.2%不减。
总结而言,这项研究标志着柔性光伏技术的一个重大突破,也证明了一种新的可行方案,为各领域中的高效、轻质化太阳能电池应用开辟出了一条新路。在未来的科技探索中,我们可以期待这些创新发现带来的更多惊喜和进步。