柔性電路板廠深深了解到，中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所（以下簡稱中科院上海微系統(tǒng)所）官網(wǎng)消息，中科院上海微系統(tǒng)所的研究團(tuán)隊(duì)研制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。相關(guān)成果在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》(Nature)發(fā)表，并被選為當(dāng)期的封面。

  據(jù)了解，現(xiàn)在常見的光伏太陽電池都是由單晶硅制成的，單晶硅作為一種脆性材料，在施加應(yīng)力時(shí)極容易破碎，尤其在減薄其厚度以降低成本的時(shí)候，它就更容易碎。在過去大角度彎曲而不損壞的硅片幾乎不可能實(shí)現(xiàn)，其主要原因就是硅片的力學(xué)特征限制了其柔韌性。

  而該研究團(tuán)隊(duì)通過研究觀察發(fā)現(xiàn)，單晶硅太陽電池在彎曲應(yīng)力作用下的斷裂總是從單晶硅片邊緣處的“V”字型溝槽開始萌生裂痕，該區(qū)域被定義為硅片的“力學(xué)短板”。根據(jù)這一現(xiàn)象，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新地開發(fā)了邊緣圓滑處理技術(shù)，將硅片邊緣的表面和側(cè)面尖銳的“V”字型溝槽處理成平滑的“U”字型溝槽，從而改變了硅片邊緣的微結(jié)構(gòu)以及力學(xué)特性，在增強(qiáng)硅片柔韌性同時(shí)，并不影響硅片對(duì)光的吸收能力。

柔性單晶硅太陽電池應(yīng)用場景

  軟板廠了解到，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案可以顯著提升硅片的“柔韌性”，已可以實(shí)現(xiàn)將硅片的厚度減薄為50到60微米，而且60微米厚度的單晶硅太陽電池可以像紙一樣進(jìn)行折疊操作，最小彎曲半徑達(dá)到5毫米以下，同時(shí)還可進(jìn)行重復(fù)彎曲，彎曲角度超過360度。

柔性太陽電池硅片的彎曲半徑和彎曲角度

  FPC廠了解到，目前，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的大面積柔性光伏組件已經(jīng)成功應(yīng)用于臨近空間飛行器、建筑光伏一體化和車載光伏等領(lǐng)域，據(jù)中科院上海微系統(tǒng)所研究員劉正新介紹:“由于圓滑策略僅在硅片邊緣實(shí)施，基本不影響太陽電池的光電轉(zhuǎn)化效率，同時(shí)能夠顯著提升太陽電池的柔性，未來在空間應(yīng)用、綠色建筑、便攜式電源等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。”