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2018-08-17 09:57:19

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  奇了!这种太阳能电池既能发电又能当墙

  今日头条

  如果有人提出太阳能电池不仅可以用来发电,还能用作承重墙,肯定不少人会觉得不可思议。

  然而,在近日举办的西安光伏产业发展高峰论坛暨展览会上,科技日报记者就亲眼看到了用太阳能电池做墙和屋顶的“展示房”。“我们的铜铟镓硒薄膜太阳能电池可以作为建筑幕墙,真正实现光伏建筑一体化,所谓一体化就是太阳能电池本身就是一堵墙,但它可以发电。”中国工程院院士、国家能源集团总经理凌文在展会上介绍。

  所谓铜铟镓硒薄膜太阳能电池,是指吸收层由铜(Cu)、铟(In)、镓(Ga)、硒(Se)4种元素按照一定比例构成的结晶薄膜太阳能电池。

  这种薄膜太阳能电池具有层级结构,衬底一般是玻璃,玻璃之上再分别沉积钼背电极层、铜铟镓硒吸收层、硫化镉缓冲层、氧化锌窗口层等多层薄膜,最上面是一层盖板玻璃。这就类似于一个汉堡包,盖板玻璃与衬底玻璃就像是汉堡上下两层的面包,中间的多层薄膜就像是汉堡的夹心层。

  铜铟镓硒薄膜太阳能电池具有功率衰减低、寿命周期长、温度系数低、弱光发电性能好以及外观一致性好等特点,被国际上称为“下一代非常有前途的新型薄膜太阳能电池”。在铜铟镓硒薄膜太阳能发电技术的研发的过程中,如何提高电池的光电转化效率一直备受研究人员关注。在国家能源集团绿色能源与建筑研究中心汤洋博士看来,半导体掺杂技术和界面技术一直是大幅度提高太阳能电池光电转化效率的关键和难点。

  “太阳能电池中间的膜层所用材料大多都是半导体材料,我们研发了多种掺杂技术来控制每个膜层材料的物理特性,从而提升电池光电转化效率;同时,由于每个膜层的材料都不一样,因而膜层之间的能带也不一样,这样膜层之间就会形成一个界面,我们通过界面技术来调节界面的上下关系,进而提升电池光电转化效率。通俗地讲,界面技术就是让薄膜层配合更好的技术。”汤洋说。

  在汤洋看来,光伏建筑一体化(BIPV)是铜铟镓硒薄膜太阳能电池最具有发展前景的应用领域。“所谓光伏建筑一体化是指将太阳能发电产品集成并作为建筑组成部分的技术,与附着在建筑物上的太阳能光伏发电系统(BAPV)不同,电池作为建筑物外部结构的一部分,既具有发电功能又具有建筑材料的功能,还可以提升建筑物的美感,与建筑物形成完美的统一体。”汤洋说道。

  也就是说,铜铟镓硒薄膜太阳能电池在应用于光伏建筑一体化项目时,可成为建筑物不可分割的一部分。随着在建筑行业中的广泛推广应用,光伏建筑一体化将具有极大的社会和经济效益。



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