《每日科学》网站报道,中国科学院宁波材料技术与工程研究所的研究团队成功研发了首个柔性钙钛矿/硅串联太阳能电池,其转换效率达到了创纪录的22.8%,标志着柔性太阳能电池技术取得了重大突破。尽管刚性钙钛矿/硅串联太阳能电池已经实现了33.9%的高效率,但柔性版本面临诸多挑战,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。
为了克服这些难题,中国科学院宁波材料技术与工程研究所的一支研究团队进行了一项开创性的工作,他们成功展示了基于超薄硅制成的第一款柔性钙钛矿/硅串联太阳能电池,其厚度仅为30微米。通过减小晶圆厚度和调整捕光结构特征尺寸,这些科学家们显著提高了硅衬底的灵活性,同时也保证了光利用率。此外,他们还通过封盖上层钙钛矿顶部电池,从而增强设备对机械冲击的耐久力,并解决了由于弯曲导致的硅表面断裂问题。
这款创新型柔性钙钛矿/硅串联太阳能电池在认证下的稳定转换效率达到22.8%,打破了同类产品在转换效率上的纪录。此外,它拥有3.12 W/g的功率重量比,在轻量级封装中保证其高性能。而即使经历3000次半径仅为1厘米的小弯曲循环,该设备仍然能够维持其初始性能的大约98.2%。
总结来说,这项研究代表着一种新的进展,对于将高效、轻量化的心型太阳能板应用到社会各个领域提供了一条新途径,为未来的能源革命注入新的活力。