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太陽能電池開發3D電池板有革命性突破

日期:2012-8-21
TüV南德意志集團(TüV SüD)光伏部門全球主管Robert Puto指出,可再生能源領域中,太陽能因其巨大的發展潛力脫穎而出,但目前發展該產業最大的障礙是在實現經濟可行性的同時如何保證產品質量,太陽能電池板的長期可靠性是其能否被市場接受的關鍵。
TüV南德意志集團是一家全球領先的可再生能源領域測試、認證、檢驗、培訓和知識服務提供商。該集團在光伏領域為客戶提供了全方位服務,從傳統的組件、零部件的測試認證到工廠檢查,現在還新提供如鹽霧、氨氣、PID(系統電壓耐久性)等測試認證服務。
“我們將不斷地跟蹤技術和標準的發展,及時推出新的測試和服務,為光伏產業做出第三方認證機構應有的貢獻。”Robert Puto表示,“作為該部門的全球主管,我很榮幸能監督、協助并敦促這些項目的實施。比如,我和我的團隊不僅與制造商合作對太陽能板進行測試和認證,同時幫助承包商、安裝公司以及進口商審查供貨商和原始設備制造商工廠,包括對準備運到安裝現場的貨物進行裝運前檢驗等。此外,我們從研發階段就通過測試和認證的方式對光伏產業提供支持,包括擴展測試項目,提供比現有標準更高的可信程度,并加強了新產品的銀行可貼現性。”
值得注意的是,Robert Puto介紹了兩個正在發展中的革命性概念,他認為這兩個概念能極大發揮太陽能電池板的潛力。這兩個概念分別為:第三代光伏電池和3D太陽能電池板。
關于第三代光伏電池,其包含各種在分子級別上具半導電特性的材料,而且優勢也比較明顯。第一,其電池效率可能是第一代晶體硅和第二代薄膜光伏的2-3倍;第二,第三代光伏電池使用價格較低的高通量印刷和涂層技術,該技術在制造期間耗能較少且設備投資較低,因此會比前幾代的成本低不少;第三,第三代光伏電池具有靈活性,其較高的吸光性可以使其厚度只有幾微米,且具有高透明度,可以安裝在窗戶上。
“3D太陽能電池板的優勢是形狀而不是性能。”Robert Puto稱。據他介紹,與2D板不同的是,根據原型機測試,3D太陽能電池板可以捕獲到幾乎所有照射在太陽能板上的陽光。
第一個3D太陽能電池板是由佐治亞技術研究院于2007年設計而成。眼下,眾多的大學和公司都在研究新的設計,今年3月,麻省理工學院工程教授杰弗里?格羅斯曼及其團隊設計了一款新型3D太陽能板。這種垂向手風琴式的塔狀結構比傳統平面排列電池的發電量每平方英尺要高出20倍,并且在陰天和晴天的發電量幾乎一樣。這一形狀是通過一個定制的軟件分析工具優選出來的。該軟件測試了無數太陽能板結構,從而確定哪種結構能夠生產最多的電能,然后再對性能最高的結構的易制性、運輸及成本進行評估。
不過,Robert Puto認為,3D板要想取得成功仍然需要克服商業可行性上的各種障礙。與普通的2D結構相比,塔狀結構覆蓋相同的面積就需要更多的太陽能板,這樣一來就會增加制造的成本。不過,有人認為,3D形狀可以降低對太陽能跟蹤系統的需求,從而抵消增加的成本,但這一想法是否現實需要進行嚴格的可行性和可靠性測試才能得出。
Robert Puto 表示:“太陽能電池板預設的生命周期是25年以上,因此在實驗室和所有生產階段對其進行測試是確保其能夠達到預設生命周期的關鍵。通過在研發過程中和安裝前進行較強的可靠性測試,可以將其在實際操作中的失敗率降至最小,而在實際操作中的失敗會導致無法挽回的損失或降低能源生產的效率。”(來源:人民網)
 
 

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