精選！可以像紙一樣彎曲！我國研制出高柔韌性單晶硅太陽電池

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柔性太陽電池在移動通信、車載移動能源、航空航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用空間。近日，中科院上海微系統(tǒng)所的研究團(tuán)隊(duì)研制出可以像紙片一樣彎曲，且不易斷裂的高柔韌性單晶硅太陽電池。該成果于北京時(shí)間5月24日晚在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）發(fā)表。

在中科院上海微系統(tǒng)所，科研人員向記者展示了他們研制的高柔韌性單晶硅太陽電池，太陽電池在科研人員手中就像我們平常看到的一張紙可以大角度彎曲。

中科院上海微系統(tǒng)所研究員劉正新介紹，現(xiàn)在常見的光伏太陽電池都是由單晶硅制成的，單晶硅是一種脆性材料，當(dāng)我們給它施加應(yīng)力時(shí)容易碎，尤其我們要把它做得更便宜，厚度減薄的時(shí)候，它就更容易碎。大角度彎曲而不損壞的硅片在過去是幾乎不可能實(shí)現(xiàn)的，其主要原因就是硅片的力學(xué)特征限制了其柔韌性。

中科院上海微系統(tǒng)所副研究員劉文柱介紹，通過分析，科研課題組發(fā)現(xiàn)，硅片在彎曲應(yīng)力作用下，它的斷裂總是從硅片周圍區(qū)域尖銳的微小溝槽區(qū)域發(fā)生斷裂。基于這樣一個(gè)發(fā)現(xiàn)，課題組開發(fā)了一種硅片邊緣圓滑處理方法，就是將硅片邊緣表面和側(cè)面尖銳的“V”字形溝槽處理成平滑的“U”字形溝槽，從而改變了硅片邊緣的微結(jié)構(gòu)以及力學(xué)特性，在增強(qiáng)硅片柔韌性同時(shí)，并不影響硅片對光的吸收能力。

目前，科研團(tuán)隊(duì)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)將硅片的厚度減薄為50到60微米。基于此技術(shù)生產(chǎn)的柔性單晶硅太陽電池與傳統(tǒng)太陽能電池相比，光電轉(zhuǎn)換效率基本維持不變。

中科院上海微系統(tǒng)所副所長狄增峰介紹，柔性太陽電池將極大拓展太陽能光伏的應(yīng)用場景，將更好地服務(wù)國家重大工程和國家“碳達(dá)峰 碳中和”戰(zhàn)略。