科学探索|Empa研究团队已打造转化率高达21.4%的柔性薄膜光伏面板 Empa研究团队已打造转化率高达

瑞士联邦材料科学与技术实验室（Empa）的一支研究团队，刚刚展示了一种薄而柔韧的薄膜材料，有望让绿色光伏能源迎来新的可能、同时降低太阳能发电板的生产成本。具体说来是，经历数年时间的研发， Empa 科学家们终于打造出了这种由铜（Cu）、铟（In）、镓（Ga）、硒（Se）制成的 CIGS 柔性光伏面板，并且创下了 21.4% 的转化纪录。

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（图自：Empa）
【科学探索|Empa研究团队已打造转化率高达21.4%的柔性薄膜光伏面板】New Atlas 指出， CIGS 只是少数处于主流开发阶段、具有柔性应用前景的薄膜型太阳能电池之一。不过 Empa 团队在该领域的技术积淀，也赋予了他们 20 年的领先优势。
目前所知转化率最强的非柔性光伏电池板，还是高达 26.7% 的晶体硅。虽然 CIGS 的柔性光伏方案尚未达成如此高的成就，但自 1999 年的 12.8% 以来， Empa 团队一直没有放弃。
2005 年的时候，其效率提升到了 14.1%。2010 / 2011 / 2013 年的时候，其创下了 17.6% / 18.7% / 20.4% 的纪录。然后 2019 年的时候，这一数字继续增长到了 20.8%。
正如我们所见到的那样，技术发展的道路相当漫长。但是现在， Empa 研究团队迎来了又一次突破，且离着他们的终极目标又近了一步。
为了制造新型柔性光伏电池板，科学家们使用了一种被称作“低温共蒸发”（low-temperature co-evaporation）的技术，以在薄聚合物层的上方生长半导体薄膜。
通过调整薄膜的成本、和用于为其配备电性能的碱性掺杂剂， Empa 团队得以达成更高的光电转化效率。
测试期间，效率高达 21.38% 的新型光伏面板可在数月内保持性状的稳定，并且得到了德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所的科学家们的独立验证。
最后，除了 Empa 的 CIGS 电池，我们也见到了通过让钙钛矿与其它光敏材料相结合，在层叠柔性薄膜（串联电池）上达成的 24.16% 转化率。
至于柔性太阳能电池板的商业化应用前景，科学家们有设想将之用于屋顶和建筑外墙、移动电子产品、飞机、以及地面车辆。
但在重量更轻、且能够粘附在外形弯曲复杂的表面之外，新型薄膜光伏面板还有望进一步降低成本，从而大幅降低可再生能源的总体成本。