我们的科学家开发了柔性单晶硅太阳能电池

综合 2024-04-14 19:53:09 28

科技日报记者 陆成宽。科学

超薄、家开晶硅弯曲的发柔太阳能电池来了!我国研究人员开发了一种柔性单晶硅太阳能电池,性单边缘光滑处理技术,太阳薄如纸,科学厚度60微米,家开晶硅可像纸一样弯曲折叠。发柔5月24日,性单相关研究成果在《自然》杂志上发表,太阳并被选为封面文章。科学

单晶硅太阳能电池是家开晶硅目前发展最快的太阳能电池。它具有使用寿命长、发柔制备工艺完善、性单转化效率高的太阳优点。它是光伏市场的主导产品。“目前,单晶硅太阳能电池在光伏市场占有95%以上。中国科学院上海微系统研究所副所长狄增峰介绍了论文联合通讯作者。

目前,单晶硅太阳能电池主要用于分布式光伏电站和地面光伏电站。如果制成柔性太阳能电池,可广泛应用于建筑、背包、帐篷、汽车、帆船甚至飞机,为房屋、各种便携式电子通信设备和交通工具提供轻便的清洁能源。

“然而,科学家们还没有开发出高效、轻质、大面积、低成本的柔性太阳能电池。"狄增峰说。

柔性单晶硅太阳能电池组件已成功应用于空间飞机、光伏建筑一体化、车载光伏等领域。

通过高速相机观察,研究人员发现,单晶硅太阳能电池的断裂总是从单晶硅片边缘的V形沟槽开始。根据这一现象,研究团队创新地开发了边缘光滑处理技术,将硅片边缘的表面和侧面尖锐的V形沟槽处理成光滑的U形沟槽。在不影响硅片表面和背面光吸收能力的情况下,“光滑”处理可显著提高硅片的“灵活性”。

研究人员惊讶地发现,基于该技术开发的60微米厚的单晶硅太阳能电池可以像A4纸一样折叠,最小弯曲半径小于5mm;或重复弯曲,弯曲角度超过360度。

a, 柔性太阳能电池硅片弯曲半径小于5mm;b,柔性太阳能电视弯曲角超过360度。

“由于光滑策略仅在硅片边缘实施,基本上不影响太阳能电池的光电转换效率,可以显著提高太阳能电池的灵活性。“中国科学院上海微系统研究所研究员刘正新认为,这种柔性太阳能电池在未来的空间应用、绿色建筑、便携式电源等方面具有广阔的应用前景。

刘正信表示,该研究通过简单的工艺处理实现了柔性单晶硅太阳能电池的制造,验证了批量生产的可行性,为轻柔性单晶硅太阳能电池的发展提供了可行的技术路线。同时,研究团队开发的大面积柔性光伏组件已成功应用于空间飞机、建筑光伏一体化、车载光伏等领域。

(中国科学院上海微系统图)。

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