光伏電池抗老化的各種方法

發佈日期: 2013 年 01 月 28 日 0:00 | 作者: | 分類: 綠能知識

光伏元件發電不會對環境及氣候產生風險,但太陽能發電較為昂貴。因此,盡可能將組件的壽命延長至25年或者更久十分必要。如今美國弗勞恩霍夫的研究人員正在尋找一種可保護光伏電池免受環境影響的材料,從而達到延長元件壽命的目的。

有時候,僅需幾美分就能決定一項技術的成功或失敗。舉例來說,只要光伏發電的價格仍比化石燃料發電昂貴,那麼光伏在這個開放的市場上就不具備競爭力。“目前光伏發電仍繼續依靠政府的補貼,”弗勞恩霍夫可持續能源系統中心的科學總監Christian Hoepfner解釋道:“如果未來我們想讓可再生能源滲入全球市場,那麼我們必須讓它變得更便宜。”

而達到這個目標沒有什麼靈丹妙藥:效率不可能隨意提升,而且生產高效光伏電池和組件的成本較高。如果你想做出改變,那麼你必須解決一個存在諸多變數的難題:全球各地的研發團隊都在搜尋一種最新的技術和製造方法,從而讓電池及元件製造成本更低廉、更高效、更耐用、更可靠。

矽膠

矽膠是一種頗有發展前景的材料之一。這是一種非常與眾不同的材料——既不是無機晶體也不是有機聚合物——但又和這兩種都有關聯性。雖然光伏元件已開始採用矽膠封裝,但直到目前為止,矽膠還未普遍應用於層壓光伏組件。目前多數光伏電池製造商採用EVA封裝材料。

為了決定矽膠是否能代替EVA,弗勞恩霍夫與道康寧公司的研究人員進行了合作。科學家們開始採用液體矽膠給光伏電池鍍膜。

專案經理Rafal Mickiewicz表示,當矽膠變硬後,它包住了光伏電池;因此電子元件擁有了優化保護。弗勞恩霍夫的專家們用矽膠層壓電池搭建了模型,並將這些光伏元件在低溫且迴圈載入的人工氣候室內進行測試。此外,研究人員採用電致發光成像儀檢測微裂情況。與傳統的光伏元件檢測結果相比,證實矽膠包圍的光伏元件更能抵抗迴圈載入,並經受強風的考驗,尤其是零下40攝氏度的嚴寒氣候。

“兩年來,美國道康寧公司與弗勞恩霍夫光伏元件團隊的研究人員展開合作。此次合作大大提高了對光伏元件原料要求的瞭解,尤其是可持續性及發電量方面,”道康寧光伏解決方案的全球科學與技術經理Andy Goodwin說道。

與此同時,此次測試已於第26屆歐洲光伏太陽能峰會上發表。Mickiewicz最後說道:“這次研究證明了矽膠層非常適合應用在某些方面,因為矽膠殼保護內部的脆弱元件,而且能經受較大的溫度波動。憑藉這項技術,我們可以讓Si薄膜太陽能電池做成的元件更加堅固。”

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