全球能源转型挺着急,想搞点更高效、更便宜、又能随便粘哪里的新能源技术。

咱们都知道现在全球能源转型挺着急,想搞点更高效、更便宜、又能随便粘哪里的新能源技术。特别是那种把硅片和钙钛矿叠在一起的叠层电池,被看成是打破老技术效率天花板的好办法。其中最有意思的就是柔性叠层电池,因为它薄、轻、软,还能干好多以前没法干的事儿,像搞航天飞船、戴在身上的设备,还有直接盖在屋顶的发电玻璃。不过这块最大的拦路虎在于:这种软趴趴的玩意儿要是弯折或者弄坏了,电能转化效率肯定不高,而且很难长时间不出问题。最近苏州大学张晓宏教授带着大家一起搞的这个事就把这事儿给解决了。他们和隆基绿能科技股份有限公司一起,从最底层的科学原理出发,硬是把这两个大难题给攻克了。这两份研究报告直接发在了国际顶级期刊《自然》上面,算是给咱们国家争了口气。团队一开始就盯着两个核心问题:一是柔性器件的转换效率通常比不过同类型的硬板子;二是电池里多层薄膜很容易分层损坏,导致很快就没用了。这两个问题其实是纠缠在一起的,归根结底是因为材料在受力的时候力学跟电学不配。为了对付这堆乱七八糟的难题,张晓宏团队想出了个特别巧妙的招数。在力学上,他们设计了一种“一松一紧”的双层纳米结构缓冲层,就像给电池内部安了个减震器一样,能把形变造成的应力给分散掉;在电学上,他们又弄出了一种用氢掺杂氧化铟铈薄膜做界面的新工艺。这种办法不仅不伤害底层材料,还能把电荷传输搞得特顺溜,减少了能量损失。 这么一搞下来,他们就成功在只有60微米厚的超薄硅片上造出了高性能的柔性叠层太阳电池。实测结果显示,1平方厘米大的电池片效率高达33.6%,直接刷新了世界记录。更厉害的是,用了这种技术做的那种标准261平方厘米大的组件效率也有29.8%,同样是全球第一。这说明这项技术很容易做大做强。除了效率高,这东西也结实耐用。他们在极端弯折测试里把电池折了整整43000次之后,效率居然还能保住97%以上。这说明以后不管咋折腾都能用得住。业内专家都说这不仅是个世界纪录的突破,更是从根儿上把柔性光伏怎么设计给说清楚了。它彻底解决了怎么在受力大的时候还能发电多、用得久的问题。 这次的成绩是基础研究为了国家需要搞出来的成果,也是大学和产业联合的好例子。它不光让咱们在以后的光伏竞争里更有底气,还给搞航天太阳能、移动充电、智能建筑这些未来产业攒下了关键的技术家底。等到产品做得更成熟了,轻便高效的柔性光伏肯定会在新能源里占据更重要的位置,帮咱们把“双碳”目标和高质量发展的事儿都干漂亮。