国家自然科学基金委员会近日公布了2025年度“中国科学十大进展”，其中一项关于柔性叠层太阳能电池的研究成果引发广泛关注。该研究通过创新界面调控技术，成功突破了柔性光伏器件效率与稳定性的双重瓶颈，为航空航天、可穿戴设备等领域提供了新型能源解决方案。
传统太阳能电池受材料特性限制，难以兼顾高效率与柔韧性。而新型柔性钙钛矿/晶硅叠层电池通过叠层结构设计，可同时吸收不同波段的光能，理论光电转换效率达44%。这种器件不仅具备轻质、可弯曲的特性，其制造成本也显著低于单结电池，被视为下一代光伏技术的核心方向。然而，不同材料层在热胀冷缩或机械形变时易发生界面分离，导致性能急剧衰减，成为制约其产业化的关键难题。
针对这一挑战，科研团队开发出两项突破性技术。首创的“双层氧化锡缓冲结构”采用“刚柔并济”设计理念：上层疏松多孔结构如同微型减震器，可有效分散机械应力；下层致密层则构建起电荷高速传输通道。这种纳米级结构在保持器件柔韧性的同时，将电荷传输效率提升了30%以上。
第二项创新是反应等离子体沉积工艺制备的氧化铟铈薄膜。该材料具有独特的“界面粘合-能级调控”双重功能：一方面像分子胶水般强化各功能层结合力，另一方面通过精确调控电子传输路径，将能量损失降低至传统器件的1/5。实验数据显示，经该薄膜处理的器件在43000次弯折测试后仍保持97%的初始效率，机械耐久性达到行业领先水平。
基于上述技术，研究团队制备的柔性叠层电池创造了两项世界纪录：小面积器件光电转换效率达33.6%，全硅片尺寸器件效率达29.8%。更值得关注的是，该器件在模拟太空环境中表现出卓越稳定性，其抗辐射性能较传统硅基电池提升2个数量级，为商业航天器长期在轨运行提供了可靠能源保障。
这项突破标志着我国在柔性光伏领域实现从跟跑到领跑的跨越。相比传统刚性电池，新型器件重量减轻60%，可弯曲半径缩小至5毫米，特别适用于太空算力中心、无人机集群等对能源密度和空间利用率要求极高的场景。据测算，若将该技术应用于低轨卫星星座，单颗卫星发电功率可提升4倍，显著延长在轨使用寿命。
在地面应用方面，该技术已展现出巨大潜力。研发团队与汽车企业合作开发的曲面光伏车顶，在保持车身流线型设计的同时，可为电动汽车提供额外20%的续航里程。建筑一体化领域，可弯曲光伏幕墙既能满足复杂建筑造型需求，其透光率还可根据室内采光要求动态调节，开创了绿色建筑新范式。
