新型硅助力柔性太陽能電池的發展！

由KAUST（阿卜杜拉國王科技大學）開發的，使用絲網印刷鋁電路使硅太陽能電池具有彈性的方法，可以使它們成為攜帶型電源。這種電源可以滿足可穿戴設備和植入設備、摺疊顯示器和汽車集成太陽能電池板對電源日益增長的需求。

剛性(左)和柔性(右)硅基太陽能電池(圖片來源：KAUST)

晶體硅由於在自然界存量豐富、高度可伸縮且具有可靠和穩定的光伏特性，在太陽能電池工業方面得到了廣泛的應用。然而，它的剛性和重量限制了其在柔性電子領域的應用。

KAUST的總裁Muhammad Hussain說：「在保持器件性能的同時，通過生長薄膜來增強材料的柔性具有如下缺點：由此方法生產出來的太陽能電池厚度小於250微米時性能呈現下降趨勢，在這種厚度下，人們不能製備出性能好的柔性太陽能電池。」

現在，Hussain的團隊通過創建一個波紋陣列，由薄的、使用所謂的指回接觸剛性的硅段製備出太陽能電池。這些線段通過絲網印刷的鋁製接點相互連接。這些接觸點位於後方，以優化太陽能電池正面的光吸收，並且促進對活性硅材料的修飾。該陣列可以彎曲和採用各種構型(如鋸齒形和兩面結構)不會開裂或者減少其轉換效率。

第一作者，在沙特阿齊茲大學的物理學專業獲得學士學位的已經畢業的博士Rabab Bahabry表示：「從大面積晶體硅應用於太陽能電池開始，研究人員將細胞的一小部分刻蝕成140微米厚的長條，同時將剩餘部分的厚度保持在240微米以上。這使我們能夠將細胞的彎曲半徑降低到140微米，同時保持體積效率(18%)，同時也記錄硅太陽能電池效率和可彎曲性方面的成就。」

研究人員展示了一系列波紋太陽能電池點亮了多彩多姿的發光二極體。他們還把細胞包裹在一個玻璃杯上，為植物葉子上放置一個微型的濕度探測系統提供動力。當暴露在檯燈和潮濕環境下的光線下，系統打開了LED燈，並且向智能手機發出了通知。

該團隊目前正在研究如何利用這些太陽能電池，據Hussain透露，這可以部署在最複雜的系統中。「我們的方法適用於物聯網，可以滿足廣泛的應用要求。」

原文來自nanowerk，由材料科技在線團隊翻譯整理。

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