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通威參研超薄柔性太陽(yáng)電池技術(shù)!像紙一樣卷起來(lái)
日期:2023-06-05   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_luxiaoyun 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
近期,中國(guó)光伏企業(yè)研究人員公布了一項(xiàng)用于柔性太陽(yáng)電池的大規(guī)??烧郫B硅片制造技術(shù)。

5月24日,通威太陽(yáng)能宣布公司參與開(kāi)發(fā)的柔性單晶硅太陽(yáng)電池技術(shù)在頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Nature》發(fā)表,并被選為當(dāng)期的封面,代表公司在超薄柔性單晶硅太陽(yáng)電池技術(shù)開(kāi)發(fā)上取得了新的突破性進(jìn)展。

研究發(fā)現(xiàn),在硅片邊緣區(qū)域,絨面晶硅片總是會(huì)從表面金字塔之間的尖銳通道處開(kāi)始開(kāi)裂,這使研究人員能夠通過(guò)鈍化邊緣區(qū)域的金字塔結(jié)構(gòu)來(lái)改善硅片的柔韌性。

柔性太陽(yáng)電池彎曲的情形

彎曲半徑小于5毫米,角度超過(guò)360度

將160微米硅片的厚度減少到60微米可以提供與一張紙相仿的柔韌性,但這并不適合制造太陽(yáng)電池,因?yàn)槌^(guò)30%的入射陽(yáng)光會(huì)被光澤的表面所反射。在晶硅表面對(duì)微觀金字塔進(jìn)行化學(xué)絨面處理已被廣泛用作將反射率降至10%以下的有效策略。

研究人員利用邊緣鈍化技術(shù),將硅片邊緣的表面和側(cè)面尖銳的“V”字型溝槽處理成平滑的“U”字型溝槽,改變介觀尺度上的結(jié)構(gòu)對(duì)稱性,使單晶硅的“脆性”斷裂行為轉(zhuǎn)變成“彈塑性”二次剪切帶斷裂行為。同時(shí),由于圓滑處理只限于硅片邊緣區(qū)域,不影響硅片表面和背面對(duì)光的吸收能力,從而保持了太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率不變。

該技術(shù)方案可以顯著提升硅片的“柔韌性”,在此技術(shù)方案下,中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所的新能源技術(shù)研究中心團(tuán)隊(duì)商業(yè)化生產(chǎn)了超過(guò)240平方厘米的電池,這些電池的硅含量超過(guò)24%,可以像一張紙一樣卷起來(lái),最小彎曲半徑達(dá)到5毫米以下;也可以進(jìn)行重復(fù)彎曲,彎曲角度超過(guò)360度。在經(jīng)過(guò)1000次側(cè)向彎曲循環(huán)后,這些電池仍然保持著100%的功率轉(zhuǎn)換效率。

據(jù)介紹,組裝成大型(>10000平方厘米)柔性組件在-70°C-85°C溫度下熱循環(huán)120小時(shí)后,電池仍保持了99.62%的功率。在暴露于模擬暴風(fēng)雨期間的氣流中20分鐘后,它們也保持了96.03%的功率。

這些研究工作通過(guò)簡(jiǎn)單工藝處理實(shí)現(xiàn)了柔性單晶硅太陽(yáng)電池制造,并在量產(chǎn)線驗(yàn)證了批量生產(chǎn)的可行性,為輕質(zhì)、柔性單晶硅太陽(yáng)電池的發(fā)展提供了一條可行的技術(shù)路線。

原標(biāo)題:通威參研超薄柔性太陽(yáng)電池技術(shù)!像紙一樣卷起來(lái)
 
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