【纳米新技术】太阳能电池篇:开拓新领域提高

2019-02-13 23:43 太阳能充电器

 

  太阳能电池厂商纷纷尽力于斥地继室第和大范围太阳能发电站之后的新延长范围。斥地新范围需求开拓具备柔性等新特点的模块,并进一步低落本钱。本届展会上有良多降低柔性太阳能电池的耐久性,以及低落结晶硅型太阳能电池本钱的本领展出。

  此中,富士胶片公司面向创设本钱低且具备柔性特点的色素增感型太阳能电池,开拓出降低了耐久性的色素。目前应用的色素“Black Dye”因耐久性低,荆棘了色素增感型太阳能电池的适用化。而采用富士胶片此次开拓的色素试造的太阳能电池正在温度+85℃、湿度85%的境况下睡觉1000幼时后,转换效用只低落了不到10%,确保了适用特点。

  除了耐久性以表,富士胶片此次开拓的色素还正在降低转换效用方面做了良多订正。比方,通过巩固对长波端的光的吸取扩张了电流值,通过箝造暗电流降低了电压值。

  夏普公司采用该色素试造的色素增感型太阳能电池完成了11.9%这一目前天下最高的转换效用(图4)。以来,为了进一步降低转换效用,富士胶片还将连接举办矫正,以便能更多地吸取长波段的光。

  富士胶单对象色素增感型太阳能电池,开拓出降低了转换效用和耐久性的新色素(a)。该公司还行使耐久性精彩的气体阻隔阂试造了柔性CIGS型太阳能电池(b)。

  除此除表,富士胶片还呈现了正正在开拓的柔性CIGS型太阳能电池模块。基板采用以阳极氧化法正在铝箔上酿成Al2O3层,从而兼具金属箔耐热性和树脂膜绝缘特点的质料。受光面采用降低了气体阻隔性的薄膜。气体阻隔阂若是只采用提防气体透过的无机质料,正在弯曲时会爆发裂纹,于是采用与有机质料的积层构造。

  目前,面积为69.6cm2的模块完成了15.9%的转换效用。只是呈现的30cm见方模块的转换效用较低,于是,为了正在推广尺寸时也能将转换效用的低落局限正在最幼局部,还正在连接举办开拓。

  为低落现有结晶硅型太阳能电池的本钱,日立化成公司开拓出了可举办氮化硅(SiN)蚀刻的浆料。淘宝众筹上线首个零碳概只须行使丝网印刷工艺使该浆料成形,便可只去除浆料下面的SiN(图5)。

  日立化成开拓出了可举办SiN蚀刻的浆料。行使丝网印刷浆料后,加热并冲洗可去除SiN。策划用于太阳能电池和MEMS的创设工序等。

  正在结晶硅型太阳能电池的创设工序中,大凡要正在硅晶圆的受光侧用SiN酿成防反射膜。并且正在该防反射膜上酿成Ag电极后,还要举办“Fire Through”加工,即正在数百℃下加热,使Ag电极与硅电池单位接触。

  若是应用此次浆料,无需Fire Through这一高温工艺即可完成Ag电极与硅电池单位的接触。

  正在蚀刻工序中,最初行使丝网印刷工艺正在念蚀刻的部位印刷浆料。然后正在170℃下加热5分钟,这时浆料就会爆发去除SiN的“蚀刻剂”,对浆料下面的SiN举办蚀刻。

  蚀刻后只须用水冲洗,即可去除浆料及其下面的SiN个别,得回硅晶圆。最终,再正在去除了SiN的个别酿成Ag电极,如许便可完成Ag电极和硅电池单位的接触。

  太阳能电池模块受阳光映照后温度会升高。于是,富士胶片开拓出了行使该热能发电的热电转换模块用新质料。除了设立正在太阳能电池模块反面的用处表,粘贴正在身体上用作健壮监测装备电源的行使也备受期望。

  富士胶片开拓的是采用有机高分子质料的热电转换质料(图6)。该公司称,该质料是有机质料中“热电转换效用最高的”。正在此之前,日本物业归纳钻研所2012年8月颁布的、应用有机导电性高分子PEDOT:PSS的质料曾被以为具有天下最高职能。该质料的热电转换元件的优值系数(ZT)为0.27。

  富士胶片开拓出了采用有机高分子质料的热电转换模块(a)。正在会场,用手的温度驱动了迷你车(b)。策划设立于太阳能电池模块的反面应用。

  而富士胶片此次的元件“完成了ZT赶上0.27的职能”。该公司称,此次展出的热电转换模块“具有mW级发电才干,有1℃的温度差就能发电”。该公司并未告示此次开拓的有机质料的精细景况,仅表现是与产综钻研联合开拓的产物。(日经本领正在线! 供稿)