打破太阳能规则：新型柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池实现创纪录的效率

宁波研究院的研究人员取得突破，首个柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池，效率达到22.8%和耐久性能提高，为轻量化、高性能太阳能电池铺平了道路。（SciTechDaily.com）一项新的研究强调了柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池的成功开发，其效率达到创纪录的22.8%，代表了柔性太阳能电池技术的重大进步。尽管刚性钙钛矿/硅叠层太阳能电池取得了令人瞩目的进步，效率高达34.6%，但这些电池的柔性开发受到限制。主要障碍是需要在不影响其机械灵活性的情况下改善超薄硅底电池的光吸收性能。由中国科学院宁波材料技术与工程研究所Wang Xinlong博士、Zheng Jingming博士、Ying Zhiqin博士、Yang Xi教授和Ye Jichun教授领导的研究团队在他们的开创性研究中，成功展示了第一个基于超薄硅的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池，厚度约为30μm。通过减小晶圆厚度和调整光捕获纹理的特征尺寸，它们显着提高了硅衬底的柔韧性，同时又不影响光利用率。此外，通过封盖钙钛矿顶部电池，它们增强了器件的机械耐久性，从而解决了与硅表面断裂相关的问题。 

各种柔性单结和串联太阳能电池的演变。图片来源：中国科学出版社

性能和耐久性

制备的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池实现了22.8%的认证稳定效率，创下了柔性太阳能电池的效率记录。此外，该器件具有3.12 W/g的出色功率重量比，有望在轻量级封装中实现高性能。值得一提的是，柔性叠层电池表现出出色的抗弯耐久性，即使在半径仅为一厘米的范围内经历了3000次弯曲循环后，仍能保持其初始性能的98.2%。

总之，Ye Jichun教授及其团队取得的突破性进展代表了柔性光伏技术发展的重大进展。他们的研究不仅证明了柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池的可行性，也为高效、轻量化太阳能电池在各个领域的实际应用开辟了新的途径。

参考资料：“Ultrathin (∼30 µm) flexible monolithic perovskite/silicon tandem solar cell”，2024年04月13日，《Science Bulletin》。