5月24日,國際知名期刊《自然》(Nature)刊發題為《基于可折疊晶體硅片的柔性太陽能電池》的封面文章,該文章首次提供了一種制造大規模、可折疊硅晶圓和柔性太陽能電池的制造策略,這是晶硅光伏領域第一篇Nature正刊文章。我校作為重要合作單位,新能源與材料學院(光伏新能源現代產業學院)青年教師俞健博士負責該研究中高效、輕質、柔性晶硅光伏組件的工作。5月25日,央視新聞直播間報道了這項研究成果。
該研究創新地開發了邊緣圓滑處理技術,將硅片邊緣的表面和側面尖銳的“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構對稱性,結合有限元分析、動態應力載荷下的分子動力學模擬和球差透射電子顯微鏡的殘余應力分析,發現了單晶硅的“脆性”斷裂行為轉變成“彈塑性”二次剪切帶斷裂行為。該結構設計方案可以顯著提升硅片的“柔韌性”,60微米厚度的單晶硅太陽電池可以像A4紙一樣進行折疊操作,最小彎曲半徑可達到5毫米以下,也可以進行重復彎曲,彎曲角度超過360度,實現了高轉換效率、高柔韌性的晶硅太陽電池。
該研究參與單位包括中國科學院上海微系統與信息技術研究所(牽頭)、長沙理工大學、南京師范大學、西南石油大學、沙特阿卜杜拉國王科技大學、通威太陽能等。
近年來,我校晶硅光伏研究團隊先后承擔了國家自然科學基金、四川省重點研發項目、四川省高新技術重點研發項目等10余項科研項目,在Nature、Nature Energy、Advanced Science等國際知名期刊發表了重要研究成果,獲2020年四川省科技進步二等獎,建立了國內一流的晶硅光伏研究平臺。同時,我校與光伏龍頭企業通威太陽能強強聯合,建立深度的產學研合作關系,先后獲批“四川省光伏產業產教融合綜合示范基地”、成都市鼓勵校地校企合作培養產業發展人才項目“太陽能產業高素質應用型復合人才聯合培養”、 四川省大學生校外實踐教育基地等,成為西部地區高素質光伏人才培養的主陣地。
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41586-023-05921-z

