國家自然科學(xué)基金委員會近日揭曉了2025年度“中國科學(xué)十大進(jìn)展”，其中一項關(guān)于柔性疊層太陽能電池的研究成果格外引人注目。該成果通過創(chuàng)新性的界面調(diào)控方法，成功解決了柔性疊層電池在效率和穩(wěn)定性方面的關(guān)鍵難題，為航空航天等高端領(lǐng)域的應(yīng)用開辟了新路徑。

與傳統(tǒng)太陽能電池不同，柔性鈣鈦礦/晶硅疊層太陽能電池采用多層材料疊加設(shè)計，能夠吸收不同波段的太陽光，理論上光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)44%。這種電池不僅發(fā)電效率高，還具有輕質(zhì)、柔性、成本低等顯著優(yōu)勢，在航空航天、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。然而，材料層間的界面分層和性能衰減問題，一直是制約其從實驗室走向市場的主要障礙。

針對這一技術(shù)瓶頸，蘇州大學(xué)與隆基綠能科技股份有限公司的聯(lián)合研究團(tuán)隊提出了兩項突破性的界面調(diào)控方案。第一項創(chuàng)新是構(gòu)建了“一松一緊”的雙層氧化錫緩沖結(jié)構(gòu)。研究團(tuán)隊負(fù)責(zé)人介紹，疏松多孔層如同減震裝置，能有效吸收和分散彎曲變形產(chǎn)生的應(yīng)力；致密層則像高速通道，確保電荷快速穩(wěn)定傳輸。這種“剛?cè)岵?jì)”的設(shè)計在納米尺度上平衡了應(yīng)力緩沖與傳輸效率的矛盾，顯著提升了電池的耐用性。

第二項創(chuàng)新是開發(fā)了一種基于反應(yīng)等離子體沉積的氧化銦鈰薄膜。這種薄膜具有強(qiáng)大的粘合作用，能夠像膠水一樣將各功能層緊密結(jié)合，同時精準(zhǔn)調(diào)控界面能級，減少能量損失。在制備過程中，薄膜通過原位熱激活和結(jié)構(gòu)重排，同步提升了導(dǎo)電性、透光性和機(jī)械性能，并抑制了鹵素離子遷移，從而全面增強(qiáng)了器件的效率、穩(wěn)定性和柔韌性。

基于上述創(chuàng)新，研究團(tuán)隊成功制備出柔性鈣鈦礦/晶硅疊層太陽能電池。實驗數(shù)據(jù)顯示，小面積器件的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到33.6%，全硅片尺寸器件達(dá)到29.8%，均刷新了世界紀(jì)錄。在抗彎折測試中，器件經(jīng)過43000次彎折后仍保持97%的初始效率，無明顯衰減，充分證明了其優(yōu)異的機(jī)械耐久性和環(huán)境適應(yīng)性。

這項成果標(biāo)志著硅基柔性光伏技術(shù)取得了重大突破，有望為商業(yè)航天、太空算力等領(lǐng)域提供高性能、輕量化、高可靠性的光伏能源解決方案。同時，它也將為車載光伏、光伏建筑一體化等新興應(yīng)用場景釋放巨大的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)潛力，推動新能源技術(shù)向輕量化、便攜化、場景化方向升級。