苏州大学科研团队在新能源领域取得重大突破,其研发的柔性晶硅钙钛矿叠层太阳能电池技术,成功攻克了柔性光伏器件在光电转换效率与长期稳定性难以兼顾的技术瓶颈。这项创新成果已登上国际权威学术期刊《自然》,为航天器能源系统升级提供了关键技术支撑。
研究团队负责人介绍,该技术通过将晶硅与钙钛矿两种光伏材料进行叠层设计,构建出具有双光子吸收特性的复合结构。上层钙钛矿材料可捕获短波长光子,下层晶硅材料则专注于长波长光子的吸收,这种协同工作机制使器件的光谱响应范围扩展至300-1200纳米波段,理论光电转换效率较传统单结电池提升40%以上。
针对太空应用的特殊需求,科研人员开发出新型柔性封装技术。通过在器件表面构建梯度化应力缓冲层,有效解决了传统刚性电池在发射振动和空间热循环环境下易开裂的问题。实验室测试显示,该柔性电池在经历1000次-100℃至+120℃的温度循环后,仍能保持初始效率的92%,机械弯曲测试表明其可承受曲率半径5毫米的反复弯折。
据测算,采用该技术的柔性光伏组件单位面积发电功率可达350瓦/平方米,较现有航天器用三结砷化镓电池成本降低60%。这项突破性成果已通过中国航天科技集团的空间环境适应性验证,未来将应用于新一代低轨互联网卫星和深空探测器的能源系统,为构建太空能源互联网奠定技术基础。








