在江蘇科技大學的實驗室里,記者見到了這款全新的太陽能電池原材料超薄單晶硅片。只見一張銀色的硅“紙”,厚度在50微米左右,能夠彎曲,甩動起來不會斷裂,還會發(fā)出“嘩啦啦”的聲音。當它們被貼附在不規(guī)則外表的航空航天器、無人機和建筑外墻上成為“皮膚”時,這些產品每天“曬著太陽”就可以“輕松”充電。
“光伏行業(yè)的產業(yè)鏈很長,首先是原料單晶硅片,加工后成為太陽能電池,之后還有組件和場景應用。”李陽告訴記者,目前,光伏行業(yè)面臨的瓶頸之一,就是硅片的切割與減薄已經不適應新型超薄柔性單晶硅電池的發(fā)展。一般而言,傳統(tǒng)的單晶硅片加工方式是這樣的——將多晶硅顆粒加熱到1450℃以上,待其熔化后,通過直拉法獲得單晶硅錠,再進行切割,最終得到130微米左右的硅片。但是,柔性半導體、柔性光伏有時需要的是30—50微米的超薄硅片。怎樣讓硅片再薄一點呢?目前超薄硅片生產方法是將130微米左右的成品硅片再次進行化學刻蝕,直到達到理想厚度。這樣的超薄硅片雖然已經實現商業(yè)化生產,但依舊存在著需要多次成形、生產效率較低、能耗較大等問題。
“為了提升效率、擴大產能,我們團隊成功概念驗證了新型非摩擦切割超薄單晶硅片生產技術。也就是說,可以直接從生產線上產出30—50微米的超薄硅片,一次成形,生產能耗與成本能降低50%以上!”提及這種創(chuàng)新的工藝方法,李陽告訴記者,正是初代產品走向生產線,讓團隊意識到超薄硅片生產方式改良的緊迫性。
江蘇科技大學副校長葉永林告訴記者,去年12月,項目團隊首次獲得了2000萬元的江蘇省科技重大專項支持資金,學校正積極與省內龍頭光伏企業(yè)攜手,促成采用新型非摩擦切割超薄單晶硅片生產技術的生產線盡快投產。“預計未來3到5年,全球首款高效柔性晶硅太陽能電池系列產品將實現量產,陸續(xù)走向成熟的商品市場,助力我省打造世界級光伏高質量發(fā)展產業(yè)集群。”