能像纸一样弯曲！中国成功研制出高柔韧性单晶硅太阳电池

5月25日消息，柔性太阳电池在可穿戴电子、移动通讯、车载移动能源、光伏建筑一体化、航空航天等领域具有广泛应用空间。

日前，中科院上海微系统所宣布，研究团队成功研制出能像纸一样弯曲，且不易断裂的高柔韧性单晶硅太阳电池，该成果已于5月24日在国际学术期刊《自然》（Nature）发表。

根据研究团队公布的照片来看，60微米厚度的单晶硅太阳电池可以像纸一样进行折叠操作，最小弯曲半径达到5毫米以下，也可进行重复弯曲，弯曲角度超过360度。

中科院上海微系统所介绍，单晶硅太阳电池在弯曲应力作用下的断裂总是从单晶硅片边缘处的“V”字型沟槽开始萌生裂痕，该区域被定义为硅片的“力学短板”。

根据这一现象，研究团队开发了边缘圆滑处理技术，将硅片边缘的表面和侧面尖锐的“V”字型沟槽处理成平滑的“U”字型沟槽，改变介观尺度上的结构对称性。

结合有限元分析、动态应力载荷下的分子动力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”断裂行为转变成“弹塑性”二次剪切带断裂行为。

同时，由于圆滑处理只限于硅片边缘区域，不影响硅片表面和背面对光的吸收能力，从而保持了太阳电池的光电转换效率不变。