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柔性電路板廠之像紙一樣折疊彎曲的太陽電池！

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人氣：925發(fā)布日期：2023-08-31 04:21【大中小】

柔性電路板廠深深了解到，中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所（以下簡稱中科院上海微系統(tǒng)所）官網消息，中科院上海微系統(tǒng)所的研究團隊研制出可以像紙片一樣彎曲，且不易斷裂的高柔韌性單晶硅太陽電池。相關成果在國際學術期刊《自然》(Nature)發(fā)表，并被選為當期的封面。

據了解，現(xiàn)在常見的光伏太陽電池都是由單晶硅制成的，單晶硅作為一種脆性材料，在施加應力時極容易破碎，尤其在減薄其厚度以降低成本的時候，它就更容易碎。在過去大角度彎曲而不損壞的硅片幾乎不可能實現(xiàn)，其主要原因就是硅片的力學特征限制了其柔韌性。

而該研究團隊通過研究觀察發(fā)現(xiàn)，單晶硅太陽電池在彎曲應力作用下的斷裂總是從單晶硅片邊緣處的“V”字型溝槽開始萌生裂痕，該區(qū)域被定義為硅片的“力學短板”。根據這一現(xiàn)象，研究團隊創(chuàng)新地開發(fā)了邊緣圓滑處理技術，將硅片邊緣的表面和側面尖銳的“V”字型溝槽處理成平滑的“U”字型溝槽，從而改變了硅片邊緣的微結構以及力學特性，在增強硅片柔韌性同時，并不影響硅片對光的吸收能力。

柔性單晶硅太陽電池應用場景

軟板廠了解到，該結構設計方案可以顯著提升硅片的“柔韌性”，已可以實現(xiàn)將硅片的厚度減薄為50到60微米，而且60微米厚度的單晶硅太陽電池可以像紙一樣進行折疊操作，最小彎曲半徑達到5毫米以下，同時還可進行重復彎曲，彎曲角度超過360度。

柔性太陽電池硅片的彎曲半徑和彎曲角度

FPC 廠了解到，目前，研究團隊開發(fā)的大面積柔性光伏組件已經成功應用于臨近空間飛行器、建筑光伏一體化和車載光伏等領域，據中科院上海微系統(tǒng)所研究員劉正新介紹:“由于圓滑策略僅在硅片邊緣實施，基本不影響太陽電池的光電轉化效率，同時能夠顯著提升太陽電池的柔性，未來在空間應用、綠色建筑、便攜式電源等方面具有廣闊的應用前景。”

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