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讓太陽(yáng)能電池更高效 新技術(shù)解決光伏電池高溫適應(yīng)性難題
2022年07月12日 14:54:29 來(lái)源:化工儀器網(wǎng) 作者:小王 點(diǎn)擊量:5805

碳達(dá)峰與碳中和作為目前環(huán)境治理的重要目標(biāo),受到了大眾的高度重視,各個(gè)國(guó)家都從自身發(fā)展需求著手針對(duì)“雙碳”做出了長(zhǎng)期的發(fā)展規(guī)劃與應(yīng)對(duì)舉措。而其中,能源占據(jù)了非常重要的地位,不少著手于實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰與碳中和的國(guó)家都將可持續(xù)發(fā)展的清潔能源作為未來(lái)能源發(fā)展的主要目標(biāo)。

  【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】碳達(dá)峰與碳中和作為目前環(huán)境治理的重要目標(biāo),受到了大眾的高度重視,各個(gè)國(guó)家都從自身發(fā)展需求著手針對(duì)“雙碳”做出了長(zhǎng)期的發(fā)展規(guī)劃與應(yīng)對(duì)舉措。而其中,能源占據(jù)了非常重要的地位,不少著手于實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰與碳中和的國(guó)家都將可持續(xù)發(fā)展的清潔能源作為未來(lái)能源發(fā)展的主要目標(biāo)。
 
  而在現(xiàn)有的新能源產(chǎn)業(yè)中,光伏作為一種技術(shù)相對(duì)成熟并且已經(jīng)有一定運(yùn)用場(chǎng)景的技術(shù),自然而然地被寄予了厚望,光伏發(fā)電也被認(rèn)為是一種能夠合理取代燃煤發(fā)電的有效途徑。但即便如此,現(xiàn)有的光伏產(chǎn)業(yè)卻依舊存在幾個(gè)需要解決的難題。光伏電池的高溫適應(yīng)性便是其中之一。
 
  光伏電池是一種用于把太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,一般采用高效率單晶硅或多晶硅作為基底,搭配高透光率鋼化玻璃、Tedlar、抗腐蝕鋁合多邊框等材料,結(jié)合真空層壓工藝及脈沖焊接工藝制造,因此壽命與轉(zhuǎn)化率都相對(duì)可觀。但是在高溫環(huán)境下,光伏電池的轉(zhuǎn)化率卻會(huì)出現(xiàn)明顯下降,并且當(dāng)溫度到達(dá)一定程度時(shí),光伏電池的損壞風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增加。
 
  具體來(lái)說(shuō),硅太陽(yáng)能電池在高溫環(huán)境下工作時(shí),開路電壓會(huì)因?yàn)闇囟鹊纳叨蠓陆担瑥亩鴮?dǎo)致充電工作點(diǎn)的嚴(yán)重偏移,進(jìn)而引起系統(tǒng)充電不足并伴隨損壞風(fēng)險(xiǎn)。與此同時(shí),太陽(yáng)能電池短路電流也會(huì)隨溫度地升高而升高。而從此前有關(guān)機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,20度左右環(huán)境中光伏電池的輸出功率要比70度環(huán)境中的高出20%左右。
 
  事實(shí)上,也就是因?yàn)楦邷剡m應(yīng)性的關(guān)系,光伏電池也存在了技術(shù)上的矛盾。一般來(lái)說(shuō),想要更加全面高效地利用光能資源,太陽(yáng)能電板應(yīng)該假設(shè)在空曠且光照充足的環(huán)境中,但是全年日照時(shí)間是會(huì)影響該地的平均溫度的,因此實(shí)際上光伏電站目前的選址反而多為光照條件一般,但是年平均溫度相對(duì)較低的地區(qū)。這也就導(dǎo)致了,目前光伏發(fā)電在效率上其實(shí)仍有很大的提升空間,甚至許多光照條件合適的地區(qū)因?yàn)闇囟葐?wèn)題而無(wú)法建設(shè)光伏發(fā)電站。
 
  而就在最近,俄羅斯烏拉爾聯(lián)邦大學(xué)開發(fā)出一種光伏轉(zhuǎn)換器兩面冷卻的高效方法。該大學(xué)研究人員通過(guò)鋁翅片和相變材料(石蠟)的組合來(lái)冷卻光伏轉(zhuǎn)換器,使得即便在溫度較高的環(huán)境中,光伏轉(zhuǎn)化器依舊能夠以一個(gè)相對(duì)較高的工作效率正常運(yùn)行。從目前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,這一技術(shù)能夠?qū)⑤^高溫度下光伏電池的效率提升10%到12%左右。
 
  可以預(yù)想到的一點(diǎn)是,如果未來(lái)該技術(shù)能夠進(jìn)一步發(fā)展并實(shí)現(xiàn)成果化,那么對(duì)于一些高溫地區(qū)而言,建設(shè)太陽(yáng)能發(fā)電站也將成為可能。
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