在太陽能光伏技術(shù)領(lǐng)域,一項突破性成果引發(fā)廣泛關(guān)注。蘇州大學張曉宏教授帶領(lǐng)的科研團隊,成功研制出柔性晶硅鈣鈦礦疊層太陽能電池,為航天器及太空數(shù)據(jù)中心的長期穩(wěn)定供電提供了創(chuàng)新解決方案。該研究成果已發(fā)表于國際權(quán)威學術(shù)期刊《自然》,標志著我國在柔性光伏技術(shù)領(lǐng)域取得重大進展。
傳統(tǒng)太陽能電池受限于材料特性,對太陽光譜的利用存在局限。張曉宏團隊創(chuàng)新性地采用晶硅與鈣鈦礦雙層結(jié)構(gòu),通過材料復(fù)合技術(shù)實現(xiàn)光譜互補吸收。上層鈣鈦礦材料負責捕捉短波長光子,下層晶硅材料則吸收長波長光子,這種分層設(shè)計使電池的光電轉(zhuǎn)換效率顯著提升,較單層結(jié)構(gòu)提高約30%。
針對太空環(huán)境的嚴苛要求,研究團隊重點攻克了柔性基底與疊層結(jié)構(gòu)的兼容性問題。通過開發(fā)新型封裝工藝和界面修飾技術(shù),既保證了電池的機械柔韌性,又顯著提升了抗輻射性能。實驗室測試顯示,該電池在模擬太空環(huán)境中連續(xù)工作2000小時后,仍能保持初始效率的92%以上,突破了柔性光伏器件長期穩(wěn)定運行的瓶頸。
在航天應(yīng)用場景中,該技術(shù)展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。相較于傳統(tǒng)剛性電池,柔性疊層電池可貼合航天器曲面結(jié)構(gòu)安裝,單位面積發(fā)電量提升40%以上。其輕量化特性(質(zhì)量密度降低至1.2kg/m2)有效減輕了航天器載荷,特別適用于太陽能帆板、衛(wèi)星表面等特殊部位。目前,研究團隊正與航天科技集團合作開展工程化驗證,預(yù)計三年內(nèi)實現(xiàn)太空搭載試驗。
這項突破不僅為深空探測任務(wù)提供了能源保障,更為地面分布式光伏系統(tǒng)開辟了新路徑。隨著材料成本的進一步降低,柔性疊層電池有望在建筑一體化光伏、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用,推動全球能源結(jié)構(gòu)向綠色低碳轉(zhuǎn)型。





















