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可弯曲光伏电池的风口浪尖即将到来
日期:2023-04-20   [复制链接]
责任编辑:wangxin_yjm 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
可弯曲光伏电池(flexible solar cells)是一种可以弯曲、可塑性较好的光伏电池。相对于传统的硅基太阳能电池板,可弯曲光伏电池由于其材料的特殊性质,可以适应不同形状的表面,比如弯曲的墙壁、建筑物外墙等。这种电池通常采用柔性基底材料,如聚合物材料,以及无机材料,如铜铟镓硒(CIGS)和铜铟硒(CIS),以实现其可弯曲性。


可弯曲光伏电池的研究和开发始于20世纪80年代末期,最初适用于军事应用和太空探索等领域。随着材料科学和工程技术的不断发展,可弯曲光伏电池的生产技术和市场应用也得到了长足的发展。目前,可弯曲光伏电池已经成为了一项具有广阔市场前景的重要技术,在许多领域都有着广泛的应用前景。

现在已经有很多可弯曲光伏电池的实际应用案例:

太阳能帆船:日本科学家已经成功开发出一种可弯曲太阳能电池,被用于一艘名为"SolarSailor"的太阳能帆船,实现了长时间的海上航行。

建筑外墙:中国公司汉能已经开发出一系列可弯曲薄膜太阳能电池,可以应用于建筑外墙,实现了建筑外墙的能量收集和利用,为建筑节能提供了新的思路和方法。

可穿戴设备:一些企业已经将可弯曲光伏电池技术应用于可穿戴设备上,如智能手环、智能手表等,实现了在日常生活中的能量收集和利用。

汽车外壳:一些汽车制造商已经开始将可弯曲光伏电池技术应用于汽车外壳上,实现了车身的能量收集和利用,为电动汽车的发展提供了新的思路和方法。

在卫星应用方面,可弯曲光伏电池相比传统的硅基光伏电池具有一定的优势,因为它可以更好地适应卫星表面的弯曲曲度,提高了电池的利用率。此外,可弯曲光伏电池的柔性和轻量化还可以减少卫星整体重量,降低卫星发射成本。目前,已经有一些卫星使用了可弯曲光伏电池,例如美国的“太空神盾”号卫星(SpaceX Starlink)就采用了可弯曲光伏电池。

目前,可弯曲光伏电池的制造工艺已经得到了很大的进展,比如采用印刷、喷墨等制造工艺可以实现低成本、大规模生产,而且可弯曲光伏电池所采用的材料种类也相对较多,例如有机半导体、聚合物、纳米线等,这些材料的成本也相对较低。

据报道,目前可弯曲光伏电池的成本已经降至每瓦0.5-1美元之间,传统的硅基光伏电池的成本为每瓦0.3-0.4美元。可弯曲光伏电池技术还处于发展初期,规模效应还不够明显,所以在一些应用场合下,其成本可能仍然较高,随着制造工艺、材料成本、规模效应等因素,成本将会大幅降低。

钙钛矿光伏电池是2009年由桐荫横滨大学特任教授宫坂力发明,该光伏电池被视为新一代光伏电池的最有力候选,日本国内企业将其推向实用化的举措取得进展。虽然欧美和中国企业在该领域处于领先,但积水化学工业和东芝将在2025年以后启动量产。日本企业将利用自身擅长的材料技术等,提高曾是弱点的耐用性和能量转换效率,将价格降低到现有电池的一半,力求在光伏电池市场重振旗鼓。

这一发明被视为诺贝尔奖的有力候选,有望使用印刷技术,以硅电池的一半成本来制造。重量只有硅电池的十分之一,而且可以弯曲。可以安装在建筑物的墙壁以及纯电动汽车(EV)的车顶等以前难以设置的地方。

据日经新闻报道,日本政府将推动新一代钙钛矿型光伏电池的普及,力争实现脱碳化与能源安全保障的兼顾。鉴于乌克兰危机,各国将加强能源安全保障。希望促使作为可再生能源核心之一的光伏面板能在国内采购。

从以往的光伏面板来看,日本在开发和实用化阶段领先。在进入普及期后,中国企业将大规模低价生产,中国制造的产品占到全球市场的8~9成。

钙钛矿型光伏电池从作为主要原料的碘来看,日本的产量世界第2,容易建立供应链。可防止在扩大光伏利用的过程中因供应链混乱而无法进口的事态。

 

原标题:可弯曲光伏电池的风口浪尖即将到来
 
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