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隆基綠能科技股份有限公司聯(lián)合蘇州大學(xué)、西安交通大學(xué)等研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的商業(yè)尺寸硅片級(jí)柔性疊層電池效率達(dá)29.8%。該電池效率獲德國(guó)弗勞恩霍夫太陽(yáng)能研究所認(rèn)證，成為全球首個(gè)獲權(quán)威認(rèn)證的該類(lèi)型電池效率世界紀(jì)錄。這一成果近日在線(xiàn)發(fā)表于《自然》雜志。
晶硅—鈣鈦礦疊層電池技術(shù)通過(guò)融合兩種半導(dǎo)體材料，將理論效率大幅提高，是公認(rèn)的新一代光伏技術(shù)。然而，其商業(yè)化一直面臨柔性與穩(wěn)定性難以兼顧的核心難題。
傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，單晶硅是剛性脆性材料。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)將硅片厚度降至60微米，使其具備柔韌性，彎曲半徑低于2厘米也不會(huì)破裂。但鈣鈦礦功能層在彎曲時(shí)易分層失效的問(wèn)題，仍制約著其實(shí)際應(yīng)用。
為此，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新構(gòu)建了“疏松加致密”的雙層緩沖層結(jié)構(gòu)，其中疏松層能像彈簧床墊一樣吸收機(jī)械應(yīng)力，致密層則確保高效的電荷傳輸。這一設(shè)計(jì)有效化解了應(yīng)力緩沖與高效傳輸?shù)拿堋?/span>
基于該技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)研制出厚度僅60微米的超薄全硅片柔性疊層器件。該器件不僅實(shí)現(xiàn)了近30%的轉(zhuǎn)換效率，還可對(duì)折，彎曲半徑僅1.5厘米，重量不到4.4克，單位重量功率高達(dá)1.77瓦/克。實(shí)驗(yàn)室小面積器件效率經(jīng)美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證達(dá)到33.4%。
隆基綠能科技股份有限公司首席科學(xué)家、中央研究院副院長(zhǎng)徐希翔表示，這項(xiàng)突破為柔性晶硅—鈣鈦礦疊層電池在空間光伏、車(chē)載光伏等輕質(zhì)高功率光伏場(chǎng)景的商業(yè)開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
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