电池组件

用IBC技术做成球形太阳能电池 发电效果增101% 外观就像迪斯可球

2020-06-23 08:56:02 十轮网

昆虫的复眼是由多颗“小眼”组成,数量从数百到数千都有,这些小眼睛让蚂蚁、苍蝇等昆虫拥有超广视野与快速侦测运动的能力,而最近沙特阿拉伯科学家就从大自然获得灵感,想提高太阳能板的捕光能力,研发外观神似Disco彩球的球形太阳能,更声称发电效果比一般的2D太阳能电池还要多101%。

沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)、吉达大学与美国加州大学伯克利分校团队希望能借由增加吸收光的表面积,进而提高太阳能板发电量,因此以苍蝇与向日葵为灵感谬思,KAUST微系统工程(microsystems engineering)博士后Nazek El-Atab表示,通过复眼,苍蝇的视野可以达到270度,而向日葵被广为人知的就是永远朝着阳光增长。

因此团队用交指式背电极太阳能结构(IBC)制作出球形太阳能电池,不需要装设追日系统也能时时捕获直射阳光,且取决于采用的太阳能电池材料与环境,功率可提高15%-100%,根据团队的研究,新型的IBC结构单晶硅球型太阳能转换效率也达18.93%。

团队的室内实验测试指出,这种结构散热性能更强,与传统的平面太阳能板相比,温度低10%左右,也因为是球形的,不太会堆积灰尘。至于发电效果,若是模拟屋顶太阳能情景,仅吸收日照与屋顶漫射光,输出功率增加60%,铝片环绕的话发电量则高出101%。

不过要制照球形的太阳能模块并不容易,首先以皱纹技术(corrugation technique)在转换效率15%的单晶太阳能板上印蚀刻出138μm的连续凹痕,提高电池可挠特性,也将损失控制在5.6%,最后再用IBC电池的背后电极网络特性相互联接,最后再用无毒的有机硅化合物聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装。

团队认为,这种技术可以为太阳能产业带来新的工程萌生想法,用技术来提高太阳能输出,而非采用成本更高的材料与工艺。

麻省理工学院太阳能工程博士后LIU Zhe指出,虽然这种球形太阳能还没办法取代常见的2D太阳能板,但仍有利基市场,像是他的同事为了想要关注可能一去不复返的高尔夫球,正在寻找并研究可以覆盖在球体上的太阳能电池,同时LIU也认为这种柔性太阳能电池也能装设在建筑、汽车甚至移动设备上。


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