5月25日消息，柔性太陽電池在可穿戴電子、移動(dòng)通訊、車載移動(dòng)能源、光伏建筑一體化、航空航天等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用空間。
日前，中科院上海微系統(tǒng)所宣布，研究團(tuán)隊(duì)成功研制出能像紙一樣彎曲，且不易斷裂的高柔韌性單晶硅太陽電池，該成果已于5月24日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）發(fā)表。
根據(jù)研究團(tuán)隊(duì)公布的照片來看，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，也可進(jìn)行重復(fù)彎曲，彎曲角度超過360度。
中科院上海微系統(tǒng)所介紹，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)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，改變介觀尺度上的結(jié)構(gòu)對(duì)稱性。
結(jié)合有限元分析、動(dòng)態(tài)應(yīng)力載荷下的分子動(dòng)力學(xué)模擬和球差透射電子顯微鏡的殘余應(yīng)力分析，發(fā)現(xiàn)單晶硅的“脆性”斷裂行為轉(zhuǎn)變成“彈塑性”二次剪切帶斷裂行為。
同時(shí)，由于圓滑處理只限于硅片邊緣區(qū)域，不影響硅片表面和背面對(duì)光的吸收能力，從而保持了太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率不變。
