中国科学院宁波材料技术与工程研究所叶继春研究员团队近日在轻质柔性光伏技术领域取得重大突破,其研发的柔性钙钛矿/铜铟镓硒(CIGS)叠层太阳能电池在1.09平方厘米器件上实现23.8%认证光电转换效率,刷新该类型电池的世界纪录。这一成果于4月18日发表于国际权威期刊《自然・能源》。
技术突破与性能优势
该团队创新性开发的“反溶剂种子层策略”,通过解耦自组装单分子层(SAMs)的溶解与吸附过程,成功实现钙钛矿顶电池在粗糙CIGS底电池表面的均匀生长,解决了制约叠层器件效率与稳定性的核心难题。优化后的电池兼具以下特性:
在1厘米弯曲半径下耐受3000次弯折循环,展现超强机械柔韧性
连续工作320小时后仍保持90%以上初始性能
功率质量比显著提升,厚度不足发丝直径
应用前景与产业化价值
该技术突破为无人机、可穿戴设备及太空卫星等轻量化场景提供了高效能源解决方案。柔性CIGS底电池的优异机械性能与钙钛矿顶电池的高光电效率结合,使叠层电池在建筑光伏一体化、移动能源等领域展现出独特优势。研究团队表示,该技术已展现良好的大面积扩展制备可靠性,为商业化应用奠定基础。
此项成果标志着我国在第三代光伏技术领域取得国际领先地位,相关技术路线已形成自主知识产权保护体系。宁波材料所持续聚焦钙钛矿叠层电池研发,此前在n-i-p结构钙钛矿/硅叠层电池方向已实现29.2%认证效率,本次突破进一步拓展了柔性光伏技术的应用边界。
