在《每日科学》网站上,中国科研人员取得了突破性成果,他们成功开发出了世界上第一个柔性钙钛矿/硅串联太阳能电池,其转换效率达到了前所未有的22.8%,这标志着柔性太阳能电池技术的重大进展。尽管刚性的钙钛矿/硅串联太阳能电池已经实现了33.9%的转换效率,但将这种技术应用于柔性材料中面临诸多挑战,主要是如何在保持机械灵活性的同时提高超薄硅电池底部的光吸收能力。
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创新的研究项目中展示了基于超薄硅制备的第一款柔性钙钛矿/硅串联太阳能电池,该设备厚度仅约为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升了超薄硅衬底的灵活性能,同时维持了良好的光利用率。此外,他们通过封盖到顶部,将钙钛矿层固定下来,从而增强了设备对机械冲击的耐受力,并解决了一直困扰该领域的问题——即防止硅表面的断裂问题。
经过认证,该款柔性 钙钛矿/硅串联太阳能电池显示出稳定效率高达22.8%,打破了现有柔性太阳能电池效率记录。它拥有3.12 W/g的功率重量比,在轻量级封装下保证其高性能。此外,即使经历3000次半径为1厘米弯曲循环后,该设备仍然能够保持其初始性能98.2%不变。
总之,这项研究代表着对柔性光伏技术的一个巨大飞跃,证明了可行性的存在,并为高效、轻质化 太阳能电池在各种场合中的应用开辟了一条新路径。这无疑将极大地推动未来能源行业向更加绿色、可持续方向发展。