可像A4紙一樣彎折 我國成功開發柔性單晶硅太陽電池 熱推薦

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通過邊緣圓滑處理技術，我國科研人員打破了硅片的“力學短板”，讓60微米厚度的單晶硅太陽電池能像A4紙一樣彎折，最小彎曲半徑達到5毫米以下，還能卷成筒狀，輕薄且不易碎。這項技術將在可穿戴電子、光伏建筑一體化、航空航天等領域擁有巨大發展空間。昨天(24日)，相關成果以封面文章形式在《自然》雜志發表。

單晶硅太陽電池能將太陽光能轉換成電能。近幾年，單晶硅太陽電池的光電轉換效率提高到26.8%，已接近理論極限，制造成本和綜合發電成本大幅度下降，在我國大部分地區達到平價上網。不過，越輕薄的單晶硅越脆，讓太陽電池在變“柔”的同時保持高效、輕質、大面積、低成本，是國內外科學家努力的目標。

通過高速相機拍攝的影像，中國科學院上海微系統與信息技術研究所研究團隊找到了硅片的“力學短板”——單晶硅太陽電池在被外力彎曲時，其裂痕總是從硅片邊緣的“V”字型溝槽產生。“我們通過處理讓溝槽從‘V’變成‘U’，讓它變得更圓滑，這樣就有效分散了應力，讓硅片有更強的柔韌性。”中科院上海微系統所研究員狄增峰介紹。

這項工藝處理技術并不復雜，效果卻十分顯著。僅60微米厚的單晶硅太陽電池，經過處理后最小彎曲半徑可達5毫米以下，還能重復彎曲，彎曲角度超過360度。在柔韌性增強的同時，還基本不影響太陽電池的光電轉化效率。

目前，該工藝已經過批量生產的驗證，為輕質、柔性單晶硅太陽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。

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