柔性晶硅—钙钛矿叠层电池效率创世界纪录

11月20日，记者从隆基绿能科技股份有限公司获悉，该公司联合苏州大学、西安交通大学等研究团队研发的商业尺寸硅片级柔性叠层电池效率达29.8%。该电池效率获德国弗劳恩霍夫太阳能研究所认证，成为全球首个获权威认证的该类型电池效率世界纪录。这一成果近日在线发表于《自然》杂志。

晶硅—钙钛矿叠层电池技术通过融合两种半导体材料，将理论效率大幅提高，是公认的新一代光伏技术。然而，其商业化一直面临柔性与稳定性难以兼顾的核心难题。

传统观念认为，单晶硅是刚性脆性材料。研究团队通过将硅片厚度降至60微米，使其具备柔韧性，弯曲半径低于2厘米也不会破裂。但钙钛矿功能层在弯曲时易分层失效的问题，仍制约着其实际应用。

为此，研究团队创新构建了“疏松加致密”的双层缓冲层结构，其中疏松层能像弹簧床垫一样吸收机械应力，致密层则确保高效的电荷传输。这一设计有效化解了应力缓冲与高效传输的矛盾。

基于该技术，研究团队研制出厚度仅60微米的超薄全硅片柔性叠层器件。该器件不仅实现了近30%的转换效率，还可对折，弯曲半径仅1.5厘米，重量不到4.4克，单位重量功率高达1.77瓦/克。实验室小面积器件效率经美国国家可再生能源实验室认证达到33.4%。

隆基绿能科技股份有限公司首席科学家、中央研究院副院长徐希翔表示，这项突破为柔性晶硅—钙钛矿叠层电池在空间光伏、车载光伏等轻质高功率光伏场景的商业开发奠定了基础。