晶硅太阳能电池取得新突破
本报讯 （记者 叶真） 想象一下，电池可以像卷轴画一样被卷起来，放在人们的背包或汽车后备厢里，将是怎样的体验？在不久的将来，这一想象将变得真实。记者近日从江苏科技大学了解到，由该校牵头的研究成果“具有高功率重量比的柔性硅太阳能电池”在《自然》杂志上发表，这也标志着高功率重量比柔性电池领域取得新突破。
“晶硅太阳能电池是光伏产业的支柱。但是，传统的晶硅电池面临两大瓶颈问题。”江苏科技大学新能源团队李阳教授告诉记者，首先，产业化的大面积晶硅电池功率转换效率始终难以突破26%的关口；其次，目前较为先进的晶硅电池厚度一般在150—180微米范围内，不仅重量大，而且易破碎、缺乏柔韧性。这就导致了在安装晶硅太阳能电池时要注意弧度且冲击力不能过大。比如在海面漂浮式光伏、曲面屋顶、卫星空间站等环境下，晶硅太阳能电池都无法胜任。因此，研发具有高转换效率、大面积、重量轻、柔韧性好、低成本的晶硅太阳能电池一直是研究人员的梦想。
早在数年前，江苏科技大学新能源团队就与澳大利亚科廷大学的邵宗平教授、隆基绿能科技股份有限公司研发团队针对上述瓶颈开展联合技术攻关。功夫不负有心人，最终，团队创新性地通过将晶圆减薄至55—130微米厚度，并开发了与之相适应的无外延复合梯度钝化、透明导电层的低损伤反应等离子沉积等技术革新，使57—125微米厚的硅异质结太阳能电池的转换效率达到了破纪录的26.81%，其中57微米厚电池的功率重量比达到了1.9W/g，曲率半径19毫米。
“过去，提到薄膜太阳能电池概念，人们通常想到的是非晶硅或者有机太阳能电池。然而，当我们把晶体硅太阳能电池做得比A4纸更薄，并且转换效率>26%时，就意味着晶硅太阳能电池已进入了薄膜太阳能电池领域，并有可能很快变得更薄、更高效。”江苏科技大学教授陈代芬表示，这一成果在国际上首次实现了具有高柔韧性、高功率重量比的晶硅异质结太阳能电池，从根本上革新了人们对晶硅太阳能电池厚重、易碎的传统印象，大大拓展了晶硅电池的应用范围。对于相关领域的技术革新具有重大的产业价值和发展前景。
据悉，这也是江苏科技大学首次以第一单位在《自然》杂志上发表的高水平研究成果。