《每日科学》网站报道,中国科研人员成功开发出第一个柔性钙钛矿/硅串联太阳能电池,其转换效率达到了前所未有的22.8%,这一成果标志着柔性太阳能电池技术的重大突破。尽管刚性钙钛矿/硅串联太阳能电池已经实现了33.9%的转换效率,但柔性版本在发展过程中面临诸多挑战,主要是如何在保持机械灵活性的同时提高超薄硅底部的光吸收效果。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所的一支研究团队,在一项开创性的研究中,展示了基于超薄硅的首个柔性钙钛矿/硅串联太阳能电池,该设备厚度约为30微米。通过减小晶圆厚度和调整捕光结构特征尺寸,他们显著提高了硅衬底的灵活性,同时保持了光利用率。此外,通过封盖钙钛矿顶部电池,他们还提高了设备的机械耐久性,从而解决了可能出现的问题,如硅表面断裂等。
这款柔性钙钛矿/硅串联太阳能电池经过认证,其稳定效率为22.8%,打破了柔性太阳能电池效率记录。其功率重量比为3.12 W/g,在轻量级封装中保证了高性能值得注意的是,即使经历3000次弯曲循环后,该设备仍然能够维持其初始性能98.2%。总之,这项研究代表着对柔相光伏技术的一大进步,并证明了一种可行的手段,将高效、轻量化的太阳能应用推向社会各个领域提供新的可能性。