柔性單晶硅太陽能電池問世

近日，中國科學院上海微系統與信息技術研究所副所長狄增峰研究團隊開發了一種邊緣圓滑處理技術，并基于該技術研發出厚度僅有60 微米、可像紙一樣彎曲折疊的柔性單晶硅太陽能電池。相關研究成果于5 月24 日在線發表于《自然》雜志，并被選為封面文章。

狄增峰表示，目前單晶硅太陽能電池在光伏市場的占有率達到95%以上。現階段，單晶硅太陽能電池主要應用于分布式光伏電站與地面光伏電站，科學家還沒有開發出可以商用的高效、輕質、大面積、低成本柔性太陽能電池。

此次，研究人員通過高速相機觀察發現，單晶硅太陽能電池的斷裂總是從單晶硅片邊緣處的V 型溝槽開始萌生裂痕。根據這一現象，研究團隊創新地開發了邊緣圓滑處理技術，將硅片邊緣的表面和側面尖銳的V 型溝槽處理成平滑的U 型溝槽。該技術可在不影響硅片表面和背面對光的吸收能力的同時，顯著提升硅片的柔韌性。

研究人員還發現，基于該技術研發的單晶硅太陽能電池可以像紙一樣進行折疊操作，最小彎曲半徑達到5 毫米以下，也可以進行重復彎曲，彎曲角度超過360 度。

劉正新表示，這項研究通過簡單工藝處理實現了柔性單晶硅太陽能電池制造，并在量產線驗證了批量生產的可行性，為輕質、柔性單晶硅太陽能電池的發展提供了一條可行的技術路線。研究團隊開發的大面積柔性光伏組件已經成功應用于臨近空間飛行器、建筑光伏一體化和車載光伏等領域。未來，柔性太陽能電池在空間應用、綠色建筑、便攜式電源等方面具有廣闊的應用前景。