隆基綠能科技股份有限公司聯(lián)合蘇州大學、西安交通大學等研究團隊研發(fā)的商業(yè)尺寸硅片級柔性疊層電池效率達29.8%。該電池效率獲德國弗勞恩霍夫太陽能研究所認證,成為全球首個獲權(quán)威認證的該類型電池效率世界紀錄。這一成果近日在線發(fā)表于《自然》雜志。
晶硅—鈣鈦礦疊層電池技術(shù)通過融合兩種半導體材料,將理論效率大幅提高,是公認的新一代光伏技術(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)觀念認為,單晶硅是剛性脆性材料。研究團隊通過將硅片厚度降至60微米,使其具備柔韌性,彎曲半徑低于2厘米也不會破裂。但鈣鈦礦功能層在彎曲時易分層失效的問題,仍制約著其實際應(yīng)用。
為此,研究團隊創(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械應(yīng)力,致密層則確保高效的電荷傳輸。這一設(shè)計有效化解了應(yīng)力緩沖與高效傳輸?shù)拿堋?/span>
基于該技術(shù),研究團隊研制出厚度僅60微米的超薄全硅片柔性疊層器件。該器件不僅實現(xiàn)了近30%的轉(zhuǎn)換效率,還可對折,彎曲半徑僅1.5厘米,重量不到4.4克,單位重量功率高達1.77瓦/克。實驗室小面積器件效率經(jīng)美國國家可再生能源實驗室認證達到33.4%。
隆基綠能科技股份有限公司首席科學家、中央研究院副院長徐希翔表示,這項突破為柔性晶硅—鈣鈦礦疊層電池在空間光伏、車載光伏等輕質(zhì)高功率光伏場景的商業(yè)開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
來源:科技日報