a.柔性太阳电板硅片辗转半径小于5毫米；b.柔性太阳电板辗转角度超越360度。　中科院上海微系统所 供图

中新网北京5月24日电 (记者 孙自法)太阳电板不错精炼折叠、放纵辗转吗？来自中国科学院的最新音问说，中国科学家最新完成的一项盘考给出了详情的谜底，他们通过融合到手破解了硅片的“力学短板”，权贵擢升硅片“柔韧性”，研发出柔性单晶硅太阳电板技巧，在此基础上终了柔性单晶硅太阳电板制造，并已考据批量分娩的可行性。

这项柔性太阳电板领域垂危技巧冲破及应用的效用论文，由中国科学院上海微系统与信息技巧盘考所(中科院上海微系统所)领衔并齐集长沙理工大学、北京航空航天大学、南京师范大学、沙特阿好意思石油公司等融合完成，北京时分5月24昼夜间在海外闻明学术期刊《当然》(Nature)上以封面著述阵势在线发表。同期，该盘考团队开发的大面积柔性光伏组件，也曾到手应用于邻近空间飞行器、建筑光伏一体化和车载光伏等领域。

柔性单晶硅太阳电板组件到手应用于邻近空间飞行器、光伏建筑一体化、车载光伏等领域。　中科院上海微系统所 供图

中科院上海微系统所先容说，频年来，单晶硅太阳电板在光伏阛阓的占有率高潮到95%以上，除老例太阳电板在大地光伏电站和散播式光伏的大范围应用除外，柔性太阳电板在可衣裳电子、移动通信、车载移动能源、光伏建筑一体化、航空航天等领域也具有雄壮的发展空间，但此前，中外尚未开发出商用的高效、轻质、大面积、低老本柔性太阳电板应许该领域的应用需求。

基于此，中科院上海微系统所2010年竖立新能源技巧中心，10多年来抓续聚焦非晶硅/单晶硅异质结太阳电板的盘考开发，已取得稠密原创性科研效用，其中多项垂危盘考效用在大范围产业化、邻近空间开发、极地科考站可再生能源供电等领域王人得到范围化应用。

在本项盘考中，中科院上海微系统所提示的盘考团队通过高速相机不雅察发现，单晶硅太阳电板在辗转应力作用下的断裂老是从单晶硅片边际处的“V”字型沟槽初始萌发裂痕，该区域被界说为硅片的“力学短板”。

凭证这一清闲，盘考团队篡改开发出边际圆滑不休技巧，将硅片边际的名义和侧面猛烈的“V”字型沟槽不休成平滑的“U”字型沟槽，改变介不雅要领上的结构对称性，讨好有限元分析、动态应力载荷下的分子能源学模拟和球差透射电子显微镜的残余应力分析，发现单晶硅的“脆性”断裂行径转机成“弹塑性”二次剪切带断裂行径。同期，由于圆滑不休只限于硅片边际区域，不影响硅片名义和后濒临光的经受才气，从而保抓了太阳电板的光电退换效用不变。

盘考团队示意，破解硅片“力学短板”的结构筹办决策，不错权贵擢升硅片的“柔韧性”：60微米厚度的单晶硅太阳电板不错像A4纸相同进行折叠操作，最小辗转半径达到5毫米以下；该单晶硅太阳电板也不错进行重迭辗转，辗转角度超越360度。以这次技巧冲破和形成结构筹办决策为基础，盘考团队通过轻便工艺不休又进一步终昭着柔性单晶硅太阳电板制造，并在量产线考据了批量分娩的可行性，从而为轻质、柔性单晶硅太阳电板的发展提供了一条可行的技巧路子。

柔性单晶硅太阳电板组件到手应用于邻近空间飞行器、光伏建筑一体化、车载光伏等领域。　中科院上海微系统所 供图

论文通信作家、中科院上海微系统所狄增峰盘考员线路指出，关于具有名义猛烈“V”字型沟槽的太阳电板硅片段裂行径的意志，启发了盘考团队针对硅片边际区域进行描写改变，将猛烈“V”字型沟槽不休成圆滑“U”字型沟槽，从而让辗转应变大要有用分手，并通过有用阻挠应变断裂行径，擢升硅片的柔韧性，最终终了高效、轻质、柔性的单晶硅太阳电板。

论文通信作家、中科院上海微系统所刘正新盘考员示意，由于“圆滑战略”仅在硅片边际引申，基本不影响太阳电板的光电转动效用，又大要权贵擢升太阳电板的柔性，改日在空间应用、绿色建筑、便携式电源等方面具有浩繁的应用出路。

据了解，二十世纪五十年代，好意思国贝尔践诺室发明单晶硅太阳电板，应用单晶硅晶圆终了太阳光能退换成电能的冲破，并到手用于东说念主造卫星，但那时的光电退换效用仅有5%阁下。近几年，盘考东说念主员通过材料结构工程和高端斥地开发的协同篡改，将单晶硅太阳电板的光电退换效用提高到26.8%，接近表面极限29.4%，且制形老本和空洞发电老本大幅度下落，在中国大部分地区达到平价上网。(完)

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