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可彎曲光伏電池的風口浪尖即將到來
日期:2023-04-20   [復制鏈接]
責任編輯:wangxin_yjm 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
可彎曲光伏電池(flexible solar cells)是一種可以彎曲、可塑性較好的光伏電池。相對于傳統(tǒng)的硅基太陽能電池板,可彎曲光伏電池由于其材料的特殊性質,可以適應不同形狀的表面,比如彎曲的墻壁、建筑物外墻等。這種電池通常采用柔性基底材料,如聚合物材料,以及無機材料,如銅銦鎵硒(CIGS)和銅銦硒(CIS),以實現(xiàn)其可彎曲性。


可彎曲光伏電池的研究和開發(fā)始于20世紀80年代末期,最初適用于軍事應用和太空探索等領域。隨著材料科學和工程技術的不斷發(fā)展,可彎曲光伏電池的生產(chǎn)技術和市場應用也得到了長足的發(fā)展。目前,可彎曲光伏電池已經(jīng)成為了一項具有廣闊市場前景的重要技術,在許多領域都有著廣泛的應用前景。

現(xiàn)在已經(jīng)有很多可彎曲光伏電池的實際應用案例:

太陽能帆船:日本科學家已經(jīng)成功開發(fā)出一種可彎曲太陽能電池,被用于一艘名為"SolarSailor"的太陽能帆船,實現(xiàn)了長時間的海上航行。

建筑外墻:中國公司漢能已經(jīng)開發(fā)出一系列可彎曲薄膜太陽能電池,可以應用于建筑外墻,實現(xiàn)了建筑外墻的能量收集和利用,為建筑節(jié)能提供了新的思路和方法。

可穿戴設備:一些企業(yè)已經(jīng)將可彎曲光伏電池技術應用于可穿戴設備上,如智能手環(huán)、智能手表等,實現(xiàn)了在日常生活中的能量收集和利用。

汽車外殼:一些汽車制造商已經(jīng)開始將可彎曲光伏電池技術應用于汽車外殼上,實現(xiàn)了車身的能量收集和利用,為電動汽車的發(fā)展提供了新的思路和方法。

在衛(wèi)星應用方面,可彎曲光伏電池相比傳統(tǒng)的硅基光伏電池具有一定的優(yōu)勢,因為它可以更好地適應衛(wèi)星表面的彎曲曲度,提高了電池的利用率。此外,可彎曲光伏電池的柔性和輕量化還可以減少衛(wèi)星整體重量,降低衛(wèi)星發(fā)射成本。目前,已經(jīng)有一些衛(wèi)星使用了可彎曲光伏電池,例如美國的“太空神盾”號衛(wèi)星(SpaceX Starlink)就采用了可彎曲光伏電池。

目前,可彎曲光伏電池的制造工藝已經(jīng)得到了很大的進展,比如采用印刷、噴墨等制造工藝可以實現(xiàn)低成本、大規(guī)模生產(chǎn),而且可彎曲光伏電池所采用的材料種類也相對較多,例如有機半導體、聚合物、納米線等,這些材料的成本也相對較低。

據(jù)報道,目前可彎曲光伏電池的成本已經(jīng)降至每瓦0.5-1美元之間,傳統(tǒng)的硅基光伏電池的成本為每瓦0.3-0.4美元??蓮澢夥姵丶夹g還處于發(fā)展初期,規(guī)模效應還不夠明顯,所以在一些應用場合下,其成本可能仍然較高,隨著制造工藝、材料成本、規(guī)模效應等因素,成本將會大幅降低。

鈣鈦礦光伏電池是2009年由桐蔭橫濱大學特任教授宮坂力發(fā)明,該光伏電池被視為新一代光伏電池的最有力候選,日本國內(nèi)企業(yè)將其推向實用化的舉措取得進展。雖然歐美和中國企業(yè)在該領域處于領先,但積水化學工業(yè)和東芝將在2025年以后啟動量產(chǎn)。日本企業(yè)將利用自身擅長的材料技術等,提高曾是弱點的耐用性和能量轉換效率,將價格降低到現(xiàn)有電池的一半,力求在光伏電池市場重振旗鼓。

這一發(fā)明被視為諾貝爾獎的有力候選,有望使用印刷技術,以硅電池的一半成本來制造。重量只有硅電池的十分之一,而且可以彎曲??梢园惭b在建筑物的墻壁以及純電動汽車(EV)的車頂?shù)纫郧半y以設置的地方。

據(jù)日經(jīng)新聞報道,日本政府將推動新一代鈣鈦礦型光伏電池的普及,力爭實現(xiàn)脫碳化與能源安全保障的兼顧。鑒于烏克蘭危機,各國將加強能源安全保障。希望促使作為可再生能源核心之一的光伏面板能在國內(nèi)采購。

從以往的光伏面板來看,日本在開發(fā)和實用化階段領先。在進入普及期后,中國企業(yè)將大規(guī)模低價生產(chǎn),中國制造的產(chǎn)品占到全球市場的8~9成。

鈣鈦礦型光伏電池從作為主要原料的碘來看,日本的產(chǎn)量世界第2,容易建立供應鏈??煞乐乖跀U大光伏利用的過程中因供應鏈混亂而無法進口的事態(tài)。

 

原標題:可彎曲光伏電池的風口浪尖即將到來
 
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