柔性太陽電池在可穿戴電子、移動通訊、車載移動能源、光伏建築一體化、航空航天等領域具有廣泛應用空間。日前，中科院上海微系統所宣布，研究團隊成功研製出能像紙一樣彎曲，且不易斷裂的高柔韌性單晶矽太陽電池，該成果已於5月24日在國際學術期刊《自然》（Nature）發表。

根據研究團隊公佈的照片來看，60微米厚度的單晶矽太陽電池可以像紙一樣進行折疊操作，最小彎曲半徑達到5毫米以下，也可進行重複彎曲，彎曲角度超過360度。

中科院上海微系統所介紹，單晶矽太陽電池在彎曲應力作用下的斷裂總是從單晶矽片邊緣處的“V”字型溝槽開始萌生裂痕，該區域被定義為矽片的“力學短板”。

根據這一現象，研究團隊開發了邊緣圓滑處理技術，將矽片邊緣的表面和側面尖銳的“V”字型溝槽處理成平滑的“U”字型溝槽，改變介觀尺度上的結構對稱性。

結合有限元分析、動態應力載荷下的分子動力學模擬和球差透射電子顯微鏡的殘餘應力分析，發現單晶矽的“脆性”斷裂行為轉變成“彈塑性”二次剪切帶斷裂行為。

同時，由於圓滑處理只限於矽片邊緣區域，不影響矽片表面和背面對光的吸收能力，從而保持了太陽電池的光電轉換效率不變。