第一情报 ---能源与环境

国外柔性太阳能电池的研究现状

供稿人:杨莺歌  供稿时间:2005-11-15   关键字:太阳能电池  柔性  光电转换率  
传统的硅基太阳能电池容量大,对太阳光的转换率可以达到20%,技术成熟,但是它存在的最大问题是:必须加工成坚硬的板块状电池板,这就限制了它的许多日常用途。柔性太阳能电池重量轻,而且可以折叠、卷曲,甚至粘贴在其它物体的表面,例如汽车玻璃,衣服等。科学家们不断努力提高它的光电转换效率,以使其能够早日应用。

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2002年美国加利福尼亚大学的科学家借助于纳米技术和聚合物研制出一种柔性太阳能电池。整个电池就像一块三明治,两侧的电极之间夹着几百纳米厚的有机薄膜,最关键的是其中的硒化镉纳米棒,这种纳米棒受到特定波长的光照射之后就能产生电子空穴对,从而产生了电势差。这种电池能把1.9%的太阳能转化成电能。

 
荷兰、法国和葡萄牙的科学家在从事一项取名为H-Alpha Solar (H-AS)的柔性太阳能电池的研制工作,H-AS太阳能电池的效率约为13%,但生产成本低(每瓦为1欧元)和通用性好可以弥补效率不太高这一缺点。研制人员打算将H-AS太阳能电池的效率再提高10%左右。他们的产品很可能在3年内出现。
 
日本夏普公司2004年开发出一种薄如纸张的太阳能电池。这种新型太阳能电池像两张名片一样大,厚200微米,重约1克,发电能力为2.6瓦。它的另一优点是光电转换效率很高,达到了28.5%。
 
日本东京佳能公司的科研人员去年发明了一种由新材料制成的柔性太阳能电池板。其特点是:由树脂包封的非晶硅作为主要光电转换层平铺在柔性材料制成的底板上。
 
2005年7月,韩国电子和电信研究所太阳能电池研究小组开发出了全球效率最高的柔性太阳能电池的原型产品。这种柔性太阳能电池的造价相当低,而将太阳能转换为电能的性能是目前传统的基于硅的太阳能电池的两倍。据介绍,这种太阳能电池的厚度只有0.4毫米。
 
 
美国Iowa Thin Film公司利用柔性太阳能电池制造技术生产PowerFilm光伏系列产品,这种技术允许半导体层(非晶硅)沉积在一种如纸张一样薄的耐用柔性聚合物衬底上,从而实现卷曲制造工艺。Iowa Thin Film宣称他们的产品具有高度集成、轻量化和低成本的优势,并且相信他们的技术是“变革性的”。 Iowa Thin Film称他们的PowerFilm产品是专门为空气和空间飞行器设计的,他们可以使光伏产品的成本降到只有通常水平的10%左右。
 
据Solarbuzz公司统计,2004年世界范围太阳能设备市场达到927兆瓦,比2003年增加了62%。全球太阳能电池生产量达到1146兆瓦,其中日本占48%,美国占11%。他们还预测2010年,全球太阳能电池的生产量将达到32亿瓦。柔性太阳能电池具有成本低、重量轻、应用范围广、携带方便等优点,只要光电转换率达到应用水平,市场前景非常广阔。
 
参考文献:
1.  Hybrid Nanorod-Polymer Solar Cells
     Science Mar 29 2002: 2425-2427
 
 
 
 
 
 
7.  http://www.solarbuzz.com/Marketbuzz2005-intro.htm

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