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硅酮能够减缓太阳能电池老化现象

日期:2012-9-4
虽然光伏组件提供的电力不会危害环境和气候,但是太阳能发电价格非常昂贵。因此,当务之急是尽可能增加模块寿命,比如25年或更长时间。为了达到这一目的,弗劳恩霍夫(Fraunhofer)学者在美国正研究免受环境影响的太阳能电池材料。

研究人员正在检测硅酮包裹的太阳能电池组件的质量
有时,仅仅几美分就能决定一项技术的成败。举例来说,只要是太阳能比化石燃料中提取的能量更昂贵,光伏发电在广泛开放的市场上就不具有竞争力。“太阳能发电仍然是依赖于公共补贴,在美国和德国都一样。位于美国马萨诸塞州剑桥的弗劳恩霍夫可持续能源系统CSE中心的科学主任克里斯蒂安?赫普夫纳(Christian Hoepfner)解释说:“如果我们想要将可再生能源长期渗透全球市场,那么我们必须确保让它变得更便宜。”
要达到这一目标没有秘诀:不能盲目提高效率,生产太阳能电池和模块非常昂贵。如果你想改变,你必须解决一个存在着许多变量的难题:世界各地的工程研究团队正在寻找新技术和生产方法,可以更便宜、更高效、更持久和更可靠地地制造太阳能电池和组建。
硅酮是有前途的材料之一。这是种物质非常特殊,既不是无机晶体,也不是有机高分子,但和两者都有关系。尽管到现在为止,光伏组件的封装都会用到硅酮,然而硅酮并没有广泛用于太阳能电池板。太阳能电池板就是脆弱硅晶片周围的保护层。目前,大多数光伏电池制造商使用乙烯-醋酸乙烯,或短期用EVA。
为确定硅酮是否可取代乙烯-醋酸乙烯,一个来自Fraunhofer的研究人员以及道康宁公司(Dow Corning Corporation)的研究团队合作进行研究。(道康宁公司是世界上用于医疗技术、化妆品、汽车业、纸张加工和电子产品的最大硅酮生产商。)科学家用液体硅酮涂抹光伏电池。项目经理拉法尔?密茨凯维奇(Rafal Mickiewicz)说:“当硅酮变硬,它会把电池包裹起来。电子元器件会得到优化的保护。”CSE的专家已经制出了硅酮电池板的原型,并在低温和循环载荷的气候箱中进行测试,还用闪光器对模块性能进行了测试。此外,研究人员利用电致发光成像(electro-luminescence-imaging)技术检测微裂纹。结果证明,与传统的太阳能电池组件相比在强风中,硅酮包裹的光伏组件在强风中可以循环安装更多次,特别是在零下40摄氏度霜冻条件下更是如此。
道康宁公司研究人员和弗劳恩霍夫的CSE光伏组件小组合作了两年。这一合作很好地提高了我们对太阳能电池组件材料的理解,尤其是在可持续发展和输出方面。”道康宁的全球科技经理安迪?古德温(Andy Goodwin)说。
在此期间,测试的结果已在2011年第26届欧洲光伏太阳能会议(European Photovoltaics Solar Energy Conference)上公布。“研究结果表明,硅酮板很适合某些应用。因为硅酮能很好地保护电池表面和内部脆弱的组件。此外,它还能承受剧烈的温度波动。“有了这项技术,我们可以让硅电池更稳定,”密茨凯维奇总结道。(来源:麻省理工科技创业)
 
 

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