奇了!這種太陽(yáng)能電池既能發(fā)電又能當(dāng)墻
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如果有人提出太陽(yáng)能電池不僅可以用來(lái)發(fā)電，還能用作承重墻，肯定不少人會(huì)覺(jué)得不可思議。
然而，在近日舉辦的西安光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇暨展覽會(huì)上，科技日?qǐng)?bào)記者就親眼看到了用太陽(yáng)能電池做墻和屋頂?shù)?ldquo;展示房”。“我們的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池可以作為建筑幕墻，真正實(shí)現(xiàn)光伏建筑一體化，所謂一體化就是太陽(yáng)能電池本身就是一堵墻，但它可以發(fā)電。”中國(guó)工程院院士、國(guó)家能源集團(tuán)總經(jīng)理凌文在展會(huì)上介紹。
所謂銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池，是指吸收層由銅(Cu)、銦(In)、鎵(Ga)、硒(Se)4種元素按照一定比例構(gòu)成的結(jié)晶薄膜太陽(yáng)能電池。
這種薄膜太陽(yáng)能電池具有層級(jí)結(jié)構(gòu)，襯底一般是玻璃，玻璃之上再分別沉積鉬背電極層、銅銦鎵硒吸收層、硫化鎘緩沖層、氧化鋅窗口層等多層薄膜，最上面是一層蓋板玻璃。這就類(lèi)似于一個(gè)漢堡包，蓋板玻璃與襯底玻璃就像是漢堡上下兩層的面包，中間的多層薄膜就像是漢堡的夾心層。
銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池具有功率衰減低、壽命周期長(zhǎng)、溫度系數(shù)低、弱光發(fā)電性能好以及外觀一致性好等特點(diǎn)，被國(guó)際上稱(chēng)為“下一代非常有前途的新型薄膜太陽(yáng)能電池”。在銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的研發(fā)的過(guò)程中，如何提高電池的光電轉(zhuǎn)化效率一直備受研究人員關(guān)注。在國(guó)家能源集團(tuán)綠色能源與建筑研究中心湯洋博士看來(lái)，半導(dǎo)體摻雜技術(shù)和界面技術(shù)一直是大幅度提高太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化效率的關(guān)鍵和難點(diǎn)。
“太陽(yáng)能電池中間的膜層所用材料大多都是半導(dǎo)體材料，我們研發(fā)了多種摻雜技術(shù)來(lái)控制每個(gè)膜層材料的物理特性，從而提升電池光電轉(zhuǎn)化效率;同時(shí)，由于每個(gè)膜層的材料都不一樣，因而膜層之間的能帶也不一樣，這樣膜層之間就會(huì)形成一個(gè)界面，我們通過(guò)界面技術(shù)來(lái)調(diào)節(jié)界面的上下關(guān)系，進(jìn)而提升電池光電轉(zhuǎn)化效率。通俗地講，界面技術(shù)就是讓薄膜層配合更好的技術(shù)。”湯洋說(shuō)。
在湯洋看來(lái)，光伏建筑一體化(BIPV)是銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池最具有發(fā)展前景的應(yīng)用領(lǐng)域。“所謂光伏建筑一體化是指將太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)品集成并作為建筑組成部分的技術(shù)，與附著在建筑物上的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)(BAPV)不同，電池作為建筑物外部結(jié)構(gòu)的一部分，既具有發(fā)電功能又具有建筑材料的功能，還可以提升建筑物的美感，與建筑物形成完美的統(tǒng)一體。”湯洋說(shuō)道。
也就是說(shuō)，銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池在應(yīng)用于光伏建筑一體化項(xiàng)目時(shí)，可成為建筑物不可分割的一部分。隨著在建筑行業(yè)中的廣泛推廣應(yīng)用，光伏建筑一體化將具有極大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
