5月24日，國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)雜志Nature主刊以封面文章形式刊發(fā)由長(zhǎng)沙理工大學(xué)“湖湘學(xué)者”特聘教授劉小春團(tuán)隊(duì)和國(guó)內(nèi)外多家科研機(jī)構(gòu)團(tuán)隊(duì)合作的突破性研究成果。劉小春為論文的共同通訊作者，長(zhǎng)沙理工大學(xué)“湖湘學(xué)者”特聘教授劉玉敬為論文的共同第一作者。
文中，圍繞晶硅太陽能電池制備中的關(guān)鍵科學(xué)問題，劉小春團(tuán)隊(duì)采用先進(jìn)的雙球差校正透射電子顯微鏡(以下簡(jiǎn)稱TEM)表征技術(shù)，揭示了單晶硅片從本征“脆性”向輕質(zhì)“柔性”轉(zhuǎn)變的微觀機(jī)理，為研發(fā)更輕質(zhì)、更高效率、更低成本，可突破傳統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景的柔性晶硅太陽能電池奠定了理論基礎(chǔ)。
晶硅太陽能電池以晶硅為基體材料，是目前最廣泛應(yīng)用于光伏產(chǎn)業(yè)的太陽能電池。在科學(xué)界與工程界，晶硅太陽能電池被公認(rèn)為一種脆性電池，雖已廣泛存在于地面等人們熟知的生活場(chǎng)景，但因其不可彎折等特性，仍受限于太空等應(yīng)用場(chǎng)景。不斷提升晶硅太陽能電池的效率、拓寬其適用場(chǎng)景成為全世界光伏產(chǎn)業(yè)的共同愿景。
本次研究為鈍化處理硅基片這一創(chuàng)新工藝的產(chǎn)業(yè)化推廣提供了堅(jiān)實(shí)的理論支撐。當(dāng)前基于該技術(shù)，其面積達(dá)240平方厘米、光電轉(zhuǎn)化效率超24%、柔性可折疊的硅太陽能電池性能穩(wěn)定，即使經(jīng)過雙面對(duì)折彎曲測(cè)試1000次后，功率仍然保持100%。當(dāng)前，這一柔性太陽能電池板已成功應(yīng)用于南極科考站可再生能源供電系統(tǒng)等場(chǎng)景。展望未來，這一技術(shù)的突破或?qū)泶笠?guī)模柔性太陽能電池的爆炸式增長(zhǎng)。
據(jù)悉，本次在Nature上發(fā)表的柔性硅太陽能電池原創(chuàng)性科研成果，由來自長(zhǎng)沙理工大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、中國(guó)科學(xué)院航空航天信息研究所、通威太陽能(四川)有限公司和上?？萍即髮W(xué)等國(guó)內(nèi)外20家科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)的47名科學(xué)家、企業(yè)家共同完成。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)、張江國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和長(zhǎng)沙理工大學(xué)科研啟動(dòng)資金的支持。
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