2023年《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”中国区发布将来到上海。本次论坛我们聚焦「Infinitas 未来无限」,我们将搭建一个展现“青年人”智慧与潜力的舞台,聚集全球创新人才和资源,让更多人见证他们不懈的探索和追求,让一点火苗点燃他们无穷的创造力。让上海与我们共同见证这片广阔无垠的舞台上,追梦者们绽放出耀眼的光芒。
以下是中国科学院、上海微系统与信息技术研究所研究员刘文柱在2024中国科技青年论坛暨《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”中国区发布仪式精彩讲话,由云现场整理。
尊敬的各位领导、各位院士专家、各位青年科学家,下午好!我是来自上海微系统所的刘文柱,我今天的报告题目是《应用于空间飞行器的轻质柔性单晶硅太阳电池》。目前单晶硅太阳电池占据整个光伏领域市场份额的95%以上,然而单晶硅本身是非常脆的材料,当我们对单晶硅片轻轻施加一定的应变以后,就会瞬间爆裂成无数的碎片,如右图所示。基于这样的原因,过去几十年里,我们光伏领域通常认为单晶硅太阳电池不能应用于柔性领域。
我在实验室发明了一种将单晶硅脆性转变成弹素性的工艺方案,这样制作出的单晶硅片可以像A4纸一样非常轻、非常柔,而且抗震性能非常好,我们可以对一个工业尺寸的单晶硅片进行折叠、卷曲,甚至S型极限力气学生操作,我们把这样的硅片制作成高效的单晶硅太阳电池,单个器件可以卷曲超过360度,目前我们已经接近720度的弯曲操作。
把这种太阳电池制备分装成大面积的柔性组件,通常情况下这种大面积的太阳电池组件需要两个成年人才能抬起来。但是我们做的这种柔性组件只需要一个人两只手轻轻把它捏起来就可以了,目前我们已经成功把这种电池应用于()总结撰写成了一篇论文,把它发表在自然杂志上,这是过去半个多世纪以来单晶硅太阳电池首次发表在正刊上的研究论文。左边的图是论文上线当天Nature编辑通过邮件发给我的他的自拍照。
到目前为止,我们仅仅把这种电池应用于距离地面20-100KM范围的临近空间,未来我们将会瞄准距离地面几百千米的低轨卫星平台,这是更大的市场,同时也带来了更大的挑战,比如空间辐射的可靠性等等一系列问题。为了解决这个问题,我们在上海嘉定成立了一家科技公司,注册到今天也仅仅才一个多月。右边图中的6个人是我们的创始人团队。以上就是我的报告,谢谢大家!