全球首款高效柔性晶硅太阳能电池即将量产

“在《自然》杂志上发表我们的柔性硅太阳能电池最新成果没多久，相关部门就积极牵线搭桥，学校与企业‘强强联合’，成果在一年内就已经落地!”见到记者时，江苏科技大学科学技术研究院副院长、晶硅太阳能电池团队李阳教授兴奋地说道。近日，团队又有了新的产学研成果——新型非摩擦切割超薄单晶硅片生产技术即将被装配到生产线，用于超薄单晶硅片的大规模生产和全球首款高效柔性晶硅太阳能电池量产，实现该领域的跨越式发展。

在江苏科技大学的实验室里，记者见到了这款全新的太阳能电池原材料超薄单晶硅片。只见一张银色的硅“纸”，厚度在50微米左右，能够弯曲，甩动起来不会断裂，还会发出“哗啦啦”的声音。当它们被贴附在不规则外表的航空航天器、无人机和建筑外墙上成为“皮肤”时，这些产品每天“晒着太阳”就可以“轻松”充电。

“光伏行业的产业链很长，首先是原料单晶硅片，加工后成为太阳能电池，之后还有组件和场景应用。”李阳告诉记者，目前，光伏行业面临的瓶颈之一，就是硅片的切割与减薄已经不适应新型超薄柔性单晶硅电池的发展。一般而言，传统的单晶硅片加工方式是这样的——将多晶硅颗粒加热到1450℃以上，待其熔化后，通过直拉法获得单晶硅锭，再进行切割，最终得到130微米左右的硅片。但是，柔性半导体、柔性光伏有时需要的是30—50微米的超薄硅片。怎样让硅片再薄一点呢?目前超薄硅片生产方法是将130微米左右的成品硅片再次进行化学刻蚀，直到达到理想厚度。这样的超薄硅片虽然已经实现商业化生产，但依旧存在着需要多次成形、生产效率较低、能耗较大等问题。

“为了提升效率、扩大产能，我们团队成功概念验证了新型非摩擦切割超薄单晶硅片生产技术。也就是说，可以直接从生产线上产出30—50微米的超薄硅片，一次成形，生产能耗与成本能降低50%以上!”提及这种创新的工艺方法，李阳告诉记者，正是初代产品走向生产线，让团队意识到超薄硅片生产方式改良的紧迫性。

江苏科技大学副校长叶永林告诉记者，去年12月，项目团队首次获得了2000万元的江苏省科技重大专项支持资金，学校正积极与省内龙头光伏企业携手，促成采用新型非摩擦切割超薄单晶硅片生产技术的生产线尽快投产。“预计未来3到5年，全球首款高效柔性晶硅太阳能电池系列产品将实现量产，陆续走向成熟的商品市场，助力我省打造世界级光伏高质量发展产业集群。”