蘇州大學張曉宏教授團隊近日取得一項重大科研突破——成功研制出柔性晶硅鈣鈦礦疊層太陽能電池。這項成果攻克了柔性疊層電池在光電轉(zhuǎn)換效率與長期穩(wěn)定性方面的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，為航天器及太空數(shù)據(jù)中心提供了可靠的能源解決方案。相關(guān)研究論文已發(fā)表于國際權(quán)威學術(shù)期刊《自然》。

該技術(shù)通過將傳統(tǒng)晶硅材料與鈣鈦礦材料進行疊層設計，實現(xiàn)了對太陽光譜的更高效利用。張曉宏教授解釋稱，兩種材料分別針對不同波長的太陽光進行吸收，這種分層結(jié)構(gòu)使電池的光吸收范圍顯著擴大，光電轉(zhuǎn)換效率較單層電池提升超過30%。實驗數(shù)據(jù)顯示，新型電池在模擬太空環(huán)境下連續(xù)工作2000小時后，仍能保持初始效率的92%以上。

在航天領域，該成果具有重要應用價值。由于太空環(huán)境缺乏地面電網(wǎng)支持，光伏供電是保障航天器長期運行的核心技術(shù)。傳統(tǒng)柔性太陽能電池存在效率低、易降解等問題，而新型疊層電池通過材料創(chuàng)新與結(jié)構(gòu)優(yōu)化，同時解決了能量密度與使用壽命的雙重挑戰(zhàn)。研究團隊表示，這項突破為柔性光伏技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應用奠定了科學基礎。

目前，研究團隊正與航天科技集團合作開展工程化驗證，計劃將該技術(shù)應用于新一代衛(wèi)星能源系統(tǒng)。這項成果不僅推動了光伏材料領域的理論創(chuàng)新，更為我國深空探測、太空數(shù)據(jù)中心建設等戰(zhàn)略項目提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。