苏州大学张晓宏教授团队两项柔性光伏技术突破“背靠背”登《自然》,不仅创下33.6%的柔性叠层电池效率纪录,更实现43000次极端弯折后仍保97%效率的超强稳定性,为航空航天、柔性电子等高端场景光伏应用扫清关键障碍。
在光伏产业向“高效、轻质、可适配”升级的浪潮中,晶硅/钙钛矿叠层电池是绝对的“潜力股”——通过两种材料的光谱互补,其理论转换效率上限突破43%,远超传统光伏器件。

而当这项技术加上“柔性化”属性,优势更显突出:重量轻、可弯曲、能量密度高,完美适配商业航空航天(如卫星柔性光伏板)、消费电子(如可穿戴光伏设备)、建筑光伏一体化(如柔性光伏幕墙)等传统刚性光伏无法覆盖的场景,市场想象空间巨大。
卡脖子难题:效率与稳定性的“双重枷锁”
尽管前景广阔,柔性晶硅/钙钛矿叠层电池的产业化却长期“卡壳”,核心困局集中在两点:
1. 效率鸿沟:柔性器件的转换效率远低于刚性器件,无法满足实际发电需求;
2. 稳定性短板:反复弯折或恶劣环境下,器件界面易分层、失效,使用寿命大打折扣。
这两大难题如同“双重枷锁”,让柔性光伏技术迟迟无法落地应用。
破局关键:两大创新方案“精准解题”
针对上述痛点,张晓宏团队经过持续攻关,拿出了两套“精准解题”的创新方案:
▶ 方案一:“一松一紧”双层缓冲层。在纳米尺度实现“应力耗散”与“高效电荷传输”的兼顾,既解决了柔性器件的力学脆弱问题,又不影响发电效率;
▶ 方案二:氢掺杂氧化铟铈薄膜新制法。通过反应等离子体沉积技术,减少界面损伤的同时优化能级排列,进一步提升器件电学性能。
实测数据亮眼:两项世界纪录在手
技术突破的成效,用数据说话最有说服力:
- 效率纪录:60μm超薄硅片上,1cm²器件认证转换效率达33.6%,刷新柔性叠层电池效率上限;
- 大面积突破:261cm²商业级尺寸器件效率达29.8%,同样创下世界纪录,为规模化应用奠定基础;
- 稳定性奇迹:经43000次极端弯折后,仍保持97%的初始效率,彻底打破“柔性即脆弱”的认知。
该成果不仅是“技术突破”,更是“产业破局”:从科学层面,为柔性光伏技术提供了关键的力学与电学设计理论支撑;从产业层面,打破了传统硅基光伏的应用边界,为万亿级光伏产业开辟了航空航天、柔性电子等全新赛道。随着技术转化落地,有望推动光伏产业进入“高效柔性化”新时代,为全球能源转型注入新动力。