苏州大学团队突破柔性光伏瓶颈 效率创新高 产业化进程加速

   时间:2026-01-12 07:20 来源:快讯作者:苏婉清

当传统太阳能电池还停留在“板砖”形态时,苏州大学张晓宏团队已成功让太阳能电池实现“变形记”——从僵硬板状变为可弯折的“纸片”,为光伏技术开辟了全新的应用路径。这一突破性成果不仅登上国际顶级期刊《自然》,更以33.6%的转换效率刷新柔性光伏世界纪录,经43000次弯折测试后性能依然稳定,标志着柔性光伏技术正式迈入实用化阶段。

柔性光伏并非新概念,其“贴合万物”的特性曾被寄予厚望:汽车表面供电、衣物集成充电、建筑外墙发电等场景充满想象力。然而,两大技术瓶颈长期制约其发展——超薄硅基材料易碎导致效率低下,反复弯折产生的应力引发界面分层与裂纹,使得早期产品弯折数千次即失效。张晓宏团队通过“软硬双层缓冲结构”创新设计,成功破解这一困局:氢掺杂氧化铟铈薄膜构成的“软层”吸收应力,锌掺杂氧化铟“硬层”保障电荷传输,配合反应等离子体沉积技术与原子层沉积工艺的精准调控,使新结构界面粘附力提升至传统方案的5倍,胶带撕扯测试中分层现象显著减少。

实验室突破仅是起点,工业级放大才是关键。团队将电池面积扩展至261平方厘米,效率仍保持29.8%,创下柔性串联电池尺寸纪录。2025年6月,其联合研发的单结钙钛矿电池在0.1平方厘米与1平方厘米尺寸下分别取得27.3%与26.9%的稳态效率,进一步巩固技术领先地位。产业化进程同样加速:隆基绿能等机构合作验证的商业尺寸柔性叠层电池效率达29.8%,为空间光伏、车载光伏等场景奠定基础;2024年11月,钙钛矿α叠层组件首次应用于三峡能源50MW示范项目,实现四端子叠层组件商业化零的突破。

技术突破直接撬动市场热情。全球柔性钙钛矿太阳能电池市场规模预计从2024年的9420万美元跃升至2032年的8.16亿美元,年复合增长率超30%;柔性太阳能电池板市场更将从2025年的118.7亿美元扩张至2035年的1164.1亿美元。应用场景随之拓展:商业航天领域,轻质柔性电池可降低卫星载荷、延长在轨时间;消费电子领域,智能手表、便携充电器有望实现自供电;建筑领域,曲面外墙与异形屋顶的光伏一体化成为现实。中原证券分析指出,柔性光伏技术突破正催生投资机遇,吸引资本与企业加速布局。

行业协同效应同样显著。纤纳光电开发的3D层流风场技术攻克了大面积钙钛矿组件的效率与稳定性难题,与张晓宏团队的界面优化方案形成互补,共同推动柔性光伏技术跨越瓶颈。尽管钙钛矿材料稳定性、大面积制备工艺等挑战仍存,但张晓宏团队从力学与电学设计层面构建的系统性解决方案,已为硅基柔性光伏产业化铺就道路。随着技术迭代加速,“万物发电”的科幻场景正逐步照进现实。

 
 
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