可彎曲太陽能電池突破效能極限！中國團隊創新技術讓軟性面板媲美硬式產品

中國科學家近期在《自然能源》期刊發表重大突破，成功解決軟性太陽能技術的關鍵難題——如何讓平滑的鈣鈦礦層與粗糙的銅銦鎵硒(CIGS)基板完美結合。這項創新技術運用智慧溶劑調控與晶種層設計，大幅提升電池的附著力、轉換效率與耐用度，製作出的可彎曲串聯太陽能電池不僅效能直逼傳統硬式面板，更能承受上千次彎折而不明顯衰減。

研究團隊由中國科學院寧波材料技術與工程研究所的葉繼春教授領軍，他們開發出獨特的「抗溶劑-晶種」策略，巧妙改善鈣鈦礦頂層電池在粗糙表面的表現。這項技術將自組裝單分子層(SAM)的吸附與溶解過程分離，同時整合鈣鈦礦晶種層：高極性溶劑防止SAM在溶解時聚集，低極性溶劑則作為抗溶劑促進緻密SAM形成；預混晶種層則顯著提升鈣鈦礦的潤濕性與結晶度。

銅銦鎵硒(CIGS)半導體因其可調能隙、強光吸收、溫度穩定性與長期耐久性，成為次世代串聯太陽能電池底層的理想材料。當與高效吸光的鈣鈦礦頂層結合時，這種組合極具發展輕量化高效能太陽能板的潛力。然而CIGS層的粗糙質地長期阻礙高品質鈣鈦礦薄膜的沉積，成為商業化應用的主要瓶頸。

憑藉創新技術，團隊成功製作出1.09平方公分的單片式可彎曲鈣鈦礦/CIGS串聯太陽能電池，其穩定效率達24.6%(認證效率23.8%)，創下目前軟性薄膜太陽能電池的最高紀錄之一。更驚人的是，在連續運轉320小時與半徑1公分的3000次彎折測試後，電池仍保持90%以上的初始效率，展現優異的機械強度與長期穩定性。

這項突破性進展為開發高價效比的軟性串聯太陽能電池鋪平道路，將加速串聯太陽能技術的商業化程序。相關研究成果已於2025年4月18日刊登於《自然能源》期刊。