在全球能源结构加速转型的背景下,传统刚性太阳能电池因重量较大、安装方式受限,难以覆盖航空航天、可穿戴设备等特殊场景;苏州大学张晓宏教授团队历时五年攻关,创新性地将晶硅与钙钛矿材料进行原子级界面耦合,解决了叠层电池中因材料热膨胀系数差异带来的稳定性问题。研究显示,新型电池通过宽带隙钙钛矿吸收短波光、窄带隙晶硅捕获长波光的协同机制,实现对太阳光谱更充分的利用。实验室测试中,其单位面积发电量较传统单结电池提升60%,并在连续工作1000小时后仍保持初始效率的95%。这个进展使我国成为首个掌握柔性叠层电池量产关键技术的国家。该技术应用前景广阔:在航天领域,其每平方米1.2千克的轻量化和耐弯折特性,可显著降低卫星发射成本;在地面应用中,建筑光伏一体化(BIPV)与移动能源设备也有望迎来性能升级。值得关注的是,团队已与国内头部光伏企业建立产学研联盟,计划三年内推动中试生产线落地。行业专家指出,此次突破标志着我国在第三代光伏技术竞争中占据先机。据国际能源署预测,到2030年全球柔性光伏市场规模将突破千亿美元,此次突破有望推动我国在该领域形成从材料、装备到应用的完整产业链优势。
从“发得出电”到“发得多、发得久、适应更复杂结构”,光伏技术的进步不仅体现在材料与器件指标上,也关系到能源保障能力的提升。柔性叠层电池的突破提示我们:面向国家重大需求与未来产业方向,只有打通基础研究、工程验证与产业协同,关键技术才能更快走出实验室、进入更广阔的应用场景,为高质量发展提供更可靠的能源技术支撑。