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NREL:采用聲波技術(shù)可進(jìn)一步降低光伏電池制造成本
日期:2023-08-03   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_huamengqi 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
美國能源部(DOE)旗下的美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的研究人員日前發(fā)表了一份研究報(bào)告,揭示了聲波技術(shù)如何以更低成本制造光伏電池中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

該團(tuán)隊(duì)表示,III-V族光伏電池是一種效率極高的的光伏電池,這種電池以制造過程中使用的元素周期表中的III族和V族元素而命名。

然而,III-V型光伏電池更高成本限制了它們的應(yīng)用范圍,現(xiàn)在主要用于太空應(yīng)用,為衛(wèi)星和航天器提供動(dòng)力。

這項(xiàng)新研究引入了一種名為“聲波剝落”新的制造工藝,,它可以潛在地降低生產(chǎn)高效III-V型光伏電池的成本。

與使用犧牲蝕刻層將光伏電池從砷化鎵(GaAs)基板上剝離的現(xiàn)有方法不同,聲學(xué)剝落使基板內(nèi)幾乎平行于其表面的可控?cái)嗔殉蔀榭赡堋?br />
這種斷裂可以很容易地剝離光伏電池,而不會(huì)留下任何殘留物,產(chǎn)生無污染的表面,從而消除了成本高昂的拋光工藝。

大幅降低這一過程的時(shí)間是其關(guān)鍵優(yōu)勢之一。其結(jié)果是獲得了更光滑的表面,可以很容易地用于制造新的光伏電池,這使其既高效又經(jīng)濟(jì)。

該技術(shù)的目的是盡量減少基板上大切面的形成。其結(jié)果是一個(gè)光滑的表面,可以很容易地用于生長新的光伏電池,很少或不需要進(jìn)行表面再處理。

基材再利用和降低成本

基材再利用的潛力是聲波剝落最有前途的應(yīng)用。通過重復(fù)使用基板,與制造III-V型光伏電池相關(guān)的成本可以顯著降低。

Kevin Schulte是美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)高效晶體光伏小組的一名科學(xué)家,也是這篇研究報(bào)告的主要作者。他強(qiáng)調(diào),雖然聲波剝落可能不會(huì)使III-V型光伏電池完全具有成本效益,但它是旨在從多個(gè)角度解決光伏電池成本問題綜合研究的一部分。

聲波剝落技術(shù)是由亞利桑那州立大學(xué)開發(fā)的,而總部位于鳳凰城的Crystal Sonic公司正在將其實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

經(jīng)過美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)認(rèn)證,在先前剝落的基板上制造的光伏電池效率達(dá)到26.9%,與全新基板所能達(dá)到的效率相當(dāng)。

最近,佐治亞理工學(xué)院的一組研究人員采用了一種新穎的方法,利用鋁箔制造固態(tài)電池,與廣泛使用的鋰離子電池技術(shù)相比,這種電池具有更高的能量密度和穩(wěn)定性。

此外,麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種由鋁和硫制成的新型電池,這兩種材料是自然界中儲(chǔ)量豐富且成本低廉的材料。

原標(biāo)題:NREL:采用聲波技術(shù)可進(jìn)一步降低光伏電池制造成本
 
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