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硅酮能夠減緩太陽能電池老化現象

日期:2012-9-4
雖然光伏組件提供的電力不會危害環境和氣候,但是太陽能發電價格非常昂貴。因此,當務之急是盡可能增加模塊壽命,比如25年或更長時間。為了達到這一目的,弗勞恩霍夫(Fraunhofer)學者在美國正研究免受環境影響的太陽能電池材料。

研究人員正在檢測硅酮包裹的太陽能電池組件的質量
有時,僅僅幾美分就能決定一項技術的成敗。舉例來說,只要是太陽能比化石燃料中提取的能量更昂貴,光伏發電在廣泛開放的市場上就不具有競爭力。“太陽能發電仍然是依賴于公共補貼,在美國和德國都一樣。位于美國馬薩諸塞州劍橋的弗勞恩霍夫可持續能源系統CSE中心的科學主任克里斯蒂安?赫普夫納(Christian Hoepfner)解釋說:“如果我們想要將可再生能源長期滲透全球市場,那么我們必須確保讓它變得更便宜。”
要達到這一目標沒有秘訣:不能盲目提高效率,生產太陽能電池和模塊非常昂貴。如果你想改變,你必須解決一個存在著許多變量的難題:世界各地的工程研究團隊正在尋找新技術和生產方法,可以更便宜、更高效、更持久和更可靠地地制造太陽能電池和組建。
硅酮是有前途的材料之一。這是種物質非常特殊,既不是無機晶體,也不是有機高分子,但和兩者都有關系。盡管到現在為止,光伏組件的封裝都會用到硅酮,然而硅酮并沒有廣泛用于太陽能電池板。太陽能電池板就是脆弱硅晶片周圍的保護層。目前,大多數光伏電池制造商使用乙烯-醋酸乙烯,或短期用EVA。
為確定硅酮是否可取代乙烯-醋酸乙烯,一個來自Fraunhofer的研究人員以及道康寧公司(Dow Corning Corporation)的研究團隊合作進行研究。(道康寧公司是世界上用于醫療技術、化妝品、汽車業、紙張加工和電子產品的最大硅酮生產商。)科學家用液體硅酮涂抹光伏電池。項目經理拉法爾?密茨凱維奇(Rafal Mickiewicz)說:“當硅酮變硬,它會把電池包裹起來。電子元器件會得到優化的保護。”CSE的專家已經制出了硅酮電池板的原型,并在低溫和循環載荷的氣候箱中進行測試,還用閃光器對模塊性能進行了測試。此外,研究人員利用電致發光成像(electro-luminescence-imaging)技術檢測微裂紋。結果證明,與傳統的太陽能電池組件相比在強風中,硅酮包裹的光伏組件在強風中可以循環安裝更多次,特別是在零下40攝氏度霜凍條件下更是如此。
道康寧公司研究人員和弗勞恩霍夫的CSE光伏組件小組合作了兩年。這一合作很好地提高了我們對太陽能電池組件材料的理解,尤其是在可持續發展和輸出方面。”道康寧的全球科技經理安迪?古德溫(Andy Goodwin)說。
在此期間,測試的結果已在2011年第26屆歐洲光伏太陽能會議(European Photovoltaics Solar Energy Conference)上公布。“研究結果表明,硅酮板很適合某些應用。因為硅酮能很好地保護電池表面和內部脆弱的組件。此外,它還能承受劇烈的溫度波動。“有了這項技術,我們可以讓硅電池更穩定,”密茨凱維奇總結道。(來源:麻省理工科技創業)
 
 

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