苏州大学教授张晓宏团队从界面力学与电学设计层面,系统解决了柔性叠层电池在效率与稳定性方面的核心难题,取得了硅基柔性光伏器件领域具有里程碑意义的重要突破。1月1日,两篇相关研究论文以“背靠背”形式发表于《自然》。
晶硅/钙钛矿叠层太阳电池通过宽带隙钙钛矿与窄带隙晶硅的光谱互补,将理论转换效率上限提升至43%以上,可显著提高单位面积的发电能力。尤其该技术走向“柔性化”,具有轻质、柔性、能质比高的特点时,在商业航空航天、消费电子、建筑光伏一体化等场景就有了广阔的应用前景。然而,柔性晶硅/钙钛矿叠层太阳电池技术的产业化仍面临两大关键瓶颈:柔性器件的效率与刚性器件存在显著差距;界面在反复弯折及恶劣环境作用下易发生分层与失效。
研究团队提出两项创新解决方案:一是构建具有“一松一紧”结构的双层缓冲层,在纳米尺度协同实现了应力耗散与高效电荷传输;二是发展了基于反应等离子体沉积的氢掺杂氧化铟铈薄膜制备方法,有效减少了界面溅射损伤并优化界面能级排列。
基于上述突破,研究团队在60μm厚的超薄硅片上实现了33.6%(1cm2)的认证转换效率,创造了柔性叠层电池的效率新纪录。制备的商业硅片尺寸的大面积叠层电池(261cm2)效率达29.8%,同样创下大面积柔性叠层电池的世界纪录。在决定实用性的抗弯折性能上,器件在经历4.3万次极端弯折后仍保持初始效率的97%,展现了卓越的机械耐久性。
相关研究成果为柔性光伏技术的大规模应用奠定了科学与技术基础,也为万亿级硅基光伏产业开辟了新的应用场景。
苏州大学教授张晓宏团队从界面力学与电学设计层面,系统解决了柔性叠层电池在效率与稳定性方面的核心难题,取得了硅基柔性光伏器件领域具有里程碑意义的重要突破。1月1日,两篇相关研究论文以“背靠背”形式发表于《自然》。
晶硅/钙钛矿叠层太阳电池通过宽带隙钙钛矿与窄带隙晶硅的光谱互补,将理论转换效率上限提升至43%以上,可显著提高单位面积的发电能力。尤其该技术走向“柔性化”,具有轻质、柔性、能质比高的特点时,在商业航空航天、消费电子、建筑光伏一体化等场景就有了广阔的应用前景。然而,柔性晶硅/钙钛矿叠层太阳电池技术的产业化仍面临两大关键瓶颈:柔性器件的效率与刚性器件存在显著差距;界面在反复弯折及恶劣环境作用下易发生分层与失效。
研究团队提出两项创新解决方案:一是构建具有“一松一紧”结构的双层缓冲层,在纳米尺度协同实现了应力耗散与高效电荷传输;二是发展了基于反应等离子体沉积的氢掺杂氧化铟铈薄膜制备方法,有效减少了界面溅射损伤并优化界面能级排列。
基于上述突破,研究团队在60μm厚的超薄硅片上实现了33.6%(1cm2)的认证转换效率,创造了柔性叠层电池的效率新纪录。制备的商业硅片尺寸的大面积叠层电池(261cm2)效率达29.8%,同样创下大面积柔性叠层电池的世界纪录。在决定实用性的抗弯折性能上,器件在经历4.3万次极端弯折后仍保持初始效率的97%,展现了卓越的机械耐久性。
相关研究成果为柔性光伏技术的大规模应用奠定了科学与技术基础,也为万亿级硅基光伏产业开辟了新的应用场景。
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