- 首頁
- 資訊
江蘇科大、隆基綠能、科廷大學合作，在國際頂刊Nature發(fā)文
來源：江蘇科技大學 2024-02-02
導讀：1月31日，江蘇科技大學、隆基綠能科技股份有限公司、澳大利亞科廷大學等合作的研究成果“Flexible Silicon Solar Cells with High Power-to-Weight Ratios”在國際頂級期刊《Nature》上發(fā)表（DOI: 10.1038/s41586-023-06948-y）。江蘇科技大學新能源團隊的李陽教授為第一作者，陳代芬教授（能源與動力學院）、許俊華和晏超教授（材料科學與工程學院）為通訊作者，鄭雨荷、蘇超為共同作者。該工作得到了隆基綠能李振國、徐希翔，科廷大學邵宗平，以及江科大校領(lǐng)導的大力支持和指導。本工作作為江蘇科技大學辦學90周年校慶代表性成果，也是學校首次以第一單位在《Nature》上發(fā)表的高水平研究成果，標志著江蘇科技大學新能源團隊及相關(guān)合作伙伴在高功率重量比柔性電池領(lǐng)域取得了重大研究進展。
晶硅太陽能電池是目前光伏產(chǎn)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。傳統(tǒng)的晶硅電池面臨兩大瓶頸問題：一是，產(chǎn)業(yè)化的大面積晶硅電池其功率轉(zhuǎn)換效率始終難以突破26%的關(guān)口。不同的技術(shù)路線，包括鈍化發(fā)射極背接觸（PERC）、隧穿氧化物鈍化接觸（TOPCon）、硅異質(zhì)結(jié)（SHJ），商用轉(zhuǎn)換效率在24%~25%范圍內(nèi)。另一方面，目前較為先進的晶硅電池厚度一般在150~180 μm范圍內(nèi)，重量大、易破碎、無柔韌性。對安裝弧度要求高和重量要求嚴苛的使用環(huán)境，如海面漂浮式光伏（海）、曲面屋頂（陸）、衛(wèi)星空間站（空）等，晶硅太陽能電池無法勝任。因此，研發(fā)具有高轉(zhuǎn)換效率、大面積、重量輕、柔韌性好、低成本的晶硅太陽能電池一直是研究人員的夢想。下載化學加APP到你手機，收獲更多商業(yè)合作機會。早在數(shù)年前，江蘇科技大學新能源團隊就與邵宗平教授以及隆基綠能的研發(fā)團隊針對上述瓶頸開展聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)。在本項工作中，團隊創(chuàng)新性的通過將晶圓減薄至55~130 μm厚度，并開發(fā)與之相適應的無外延復合梯度鈍化（低損傷連續(xù)等離子CVD）、自修復納米晶播種與摻雜接觸垂直生長、透明導電層的低損傷反應等離子沉積、無接觸激光轉(zhuǎn)印柵線等技術(shù)革新（圖2），使57~125 μm厚的SHJ電池的轉(zhuǎn)換效率達到了破記錄的26.81%（德國哈梅林太陽能研究所認證），其中57 μm厚電池的功率重量比達到了驚人的1.9 W/g，曲率半徑19 mm。過去，提到薄膜太陽能電池概念，人們通常想到的是非晶硅或者有機太陽能電池。然而，當我們把晶體硅太陽能電池做的比A4紙（~100 μm）更薄，并且轉(zhuǎn)換效率>26%，晶硅太陽能電池已進入了薄膜太陽能電池領(lǐng)域，并有可能很快變得更薄、更高效。這項工作彌補了晶硅電池的一個短板，可以想象，在未來，晶硅太陽能電池可以像卷軸畫一樣卷起來，放在人們的背包或汽車后備箱里。本成果在國際上首次實現(xiàn)了具有高柔韌性、高功率重量比的晶硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池，從根本上革新了人們對晶硅太陽能電池厚重、易碎的傳統(tǒng)印象，大大拓展了晶硅電池的應用范圍。本工作帶來的相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)革新具有重大的產(chǎn)業(yè)價值和發(fā)展前景。論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06948-y
DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-023-06948-y
聲明：化學加刊發(fā)或者轉(zhuǎn)載此文只是出于傳遞、分享更多信息之目的，并不意味認同其觀點或證實其描述。若有來源標注錯誤或侵犯了您的合法權(quán)益，請作者持權(quán)屬證明與本網(wǎng)聯(lián)系，我們將及時更正、刪除，謝謝。 電話：18676881059，郵箱：gongjian@huaxuejia.cn
在線客服
快速發(fā)布
我的店鋪
我的化學加
我的消息
我要充值
回到頂部
