中國研製出高柔韌性單晶硅太陽電池 可彎曲不易斷裂

柔性太陽電池在移動通信、車載移動能源、航空航天等領域具有廣泛的應用空間。近日，中科院上海微系統所的研究團隊研製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。該成果於24日晚在國際學術期刊《自然》（Nature）發表。

中國央視報導，中科院上海微系統所科研人員向媒體展示了他們研製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。

該所研究員劉正新介紹，現在常見的光伏太陽電池都是由單晶硅製成的，單晶硅是一種脆性材料，給它施加應力時容易碎，若要把它做得更便宜，厚度減薄的時候，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現的，其主要原因就是硅片的力學特徵限制了其柔韌性。

副研究員劉文柱介紹，通過分析，科研課題組發現，硅片在彎曲應力作用下，它的斷裂總是從硅片周圍區域尖銳的微小溝槽區域發生斷裂。基於這樣一個發現，課題組開發了一種硅片邊緣圓滑處理方法，就是將硅片邊緣表面和側面尖銳的“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構以及力學特性，在增強硅片柔韌性同時，並不影響硅片對光的吸收能力。

目前，科研團隊已經可以實現將硅片的厚度減薄為50到60微米。基於此技術生產的柔性單晶硅太陽電池與傳統太陽能電池相比，光電轉換效率基本維持不變。

中科院上海微系統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用場景，將更好地服務國家重大工程和國家“碳達峰 碳中和”戰略。