在太阳能光伏技术领域,一项突破性成果引发广泛关注。苏州大学张晓宏教授带领的科研团队,成功研制出柔性晶硅钙钛矿叠层太阳能电池,为航天器及太空数据中心的长期稳定供电提供了创新解决方案。该研究成果已发表于国际权威学术期刊《自然》,标志着我国在柔性光伏技术领域取得重大进展。
传统太阳能电池受限于材料特性,对太阳光谱的利用存在局限。张晓宏团队创新性地采用晶硅与钙钛矿双层结构,通过材料复合技术实现光谱互补吸收。上层钙钛矿材料负责捕捉短波长光子,下层晶硅材料则吸收长波长光子,这种分层设计使电池的光电转换效率显著提升,较单层结构提高约30%。
针对太空环境的严苛要求,研究团队重点攻克了柔性基底与叠层结构的兼容性问题。通过开发新型封装工艺和界面修饰技术,既保证了电池的机械柔韧性,又显著提升了抗辐射性能。实验室测试显示,该电池在模拟太空环境中连续工作2000小时后,仍能保持初始效率的92%以上,突破了柔性光伏器件长期稳定运行的瓶颈。
在航天应用场景中,该技术展现出独特优势。相较于传统刚性电池,柔性叠层电池可贴合航天器曲面结构安装,单位面积发电量提升40%以上。其轻量化特性(质量密度降低至1.2kg/m²)有效减轻了航天器载荷,特别适用于太阳能帆板、卫星表面等特殊部位。目前,研究团队正与航天科技集团合作开展工程化验证,预计三年内实现太空搭载试验。
这项突破不仅为深空探测任务提供了能源保障,更为地面分布式光伏系统开辟了新路径。随着材料成本的进一步降低,柔性叠层电池有望在建筑一体化光伏、可穿戴设备等领域实现规模化应用,推动全球能源结构向绿色低碳转型。











