【科技】轻薄 难燃新型晶体硅太阳能电池板研发成功

来源:发布时间:2016-09-12 09:33:59

日本产业技术综合研究所(产综研)9月5日宣布,开发出了难燃、可靠性高且重量轻的晶体硅型太阳能电池板。

光伏

  开发的太阳能电池板及其结构

由产综研光伏发电研究中心模块可靠性小组高级主任研究员原浩二郎等,与信越化学工业共同开发。是采用以硅橡胶制成的片状新材料封装而实现的。

耐冲击强度也提高

光伏

  钢球跌落试验前后的相对输出和电致发光图像

该电池板未使用以往晶体硅型电池板采用的易燃性有机材料及厚重的玻璃基板。

光伏

  燃烧试验中的情形和试验后的外观

由此,就能开拓纯电动汽车(EV)等车载用途、以及住宅屋顶材料一体型和墙面等以前难以采用晶体硅型电池板的新用途,有望向智能住宅领域扩大应用,为零能耗住宅(ZEH)的实现做出贡献。

太阳能电池板的课题之一是发生火灾时的安全性。虽然采取了防火对策,但被指出存在发生火灾时等玻璃基板会破裂,树脂封装材料和背板会燃烧的可能性。


但现在的晶体硅型电池板,与一般采用EVA(乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物)封装材料时相比,成本竞争力会降低,所以难以采用新的阻燃性材料。

硅橡胶封装材料具备阻燃性和可靠性都高的特点。1980年代曾为投产初期的市售太阳能电池板所采用。这些电池板从设置时起到现在已经过去约30年,而且设置在室外,有报告显示目前仍然保持着稳定的发电量。

信越化学开发了可用于目前的太阳能电池板制造工艺和制造装置的硅橡胶封装材料,与产综研共同试制了太阳能电池板,并进行了评测。虽然确认了可靠性很高,但存在成本高的课题。

于是,此次开发了虽利用硅橡胶封装材料,但能抑制电池板成本增加的方法。采用去掉玻璃基板、铝框架和背板的结构,可以吸收使用硅橡胶封装材料造成的成本增加。

开发的太阳能电池板由厚度约为500μm的硅橡胶封装材料、厚度约为50μm的阻燃性高分子膜的表面材料,和经绝缘处理的铝合金板背板构成。

铝合金板代替背板保护背面和提高耐湿性,并取代原由铝框架担任的电池板在架台上的固定部分。其能轻松固定到架台上。

硅橡胶封装材料、高分子膜表面材料和铝合金背面材料,都为高阻燃性材料,能让电池板整体都不易燃烧。

另外,此次的电池板与相同尺寸的以往电池板相比,重量约减少一半,若减薄铝合金板厚度,还能进一步削减重量。

耐冲击强度也提高了。此次的电池板,以钢球跌落试验作了评估。让钢球(直径38mm,重量约225g)从高1m的位置落到电池板表面3次,评估了试验前后的输出功率和电致发光特性,采用以往构成的电池板,电池单元(发电元件)出现裂纹,输出功率降至初期值的87%。

而新电池板,钢球跌落的冲击仅造成了局部微微发暗,输出功率几乎没有降低。据认为是硅橡胶封装材料的橡胶弹性阻止了钢球的冲击在电池单元上的扩散。

此次开发的详细内容将在第77届应用物理学会秋季学术演讲会(9月13日~16日,在新潟县新潟市举行)上发表。 


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201609/12/158649.html
责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
特斯拉推出美国制造太阳能电池板来源:SOLARZOOM光储亿家 发布时间:2026-01-14 09:46:34

特斯拉更新了其在线配置器,推出了一款新的太阳能电池板,重点强调其在美国纽约Gigafactory的制造。多年来,我们一直在报道特斯拉太阳能业务的缓慢衰退。自2016年收购SolarCity以来,特斯拉的太阳能部署从未达到前任的高度。但去年年底,特斯拉宣布将在布法罗重启太阳能电池板生产,我们看到了一丝生机。“在布法罗组装”确实指向美国以外有人生产太阳能电池,特斯拉则在布法罗的纽约GigafactorySoftware组装太阳能电池板。

晶科能源与晶泰科技签署AI高通量叠层太阳能电池项目合作协议来源:晶科能源 发布时间:2026-01-08 10:22:16

全球极具创新力的光伏企业晶科能源近日宣布,与人工智能+机器人赋能研发创新的平台型企业晶泰科技签署战略合作协议,双方将共同成立合资公司,推进基于AI技术的高通量钙钛矿叠层太阳能电池合作研发。此举标志着两家在不同技术领域的领军者强强联合,正式开启在钙钛矿叠层等下一代光伏技术领域的深度协同,旨在通过“AI+机器人”重塑光伏研发范式,加速颠覆性技术的研发与产业化进程。

Lockin×光因科技钙钛矿太阳能电池智能锁发布!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-01-06 09:15:36

2026年1月4日,全球销量第一的智能锁品牌Lockin发布全新的Aeon智能锁。Aeon智能锁将钙钛矿太阳能技术应用于智能门锁领域,利用高效太阳能采集大幅减少电池维护。永恒使用先进的钙钛矿太阳能电池,Lockin称其能转换效率远优于传统小型太阳能电池板,使锁定能从同一电池板面积吸收更多电力。在Lockin的产品组合中,Aeon属于静脉识别智能锁家族,旨在应用于现代智能家居系统,配合其更具实验性的光充旗舰产品,采用高效、以太阳能为中心的方案。

量产电池效率全球第一!高效柔性薄膜砷化镓电池企业完成融资来源:东吴光伏圈 发布时间:2025-12-31 09:11:01

近日,中肃资本完成对江苏宜兴德融科技有限公司的B轮投资。据悉,德融科技的核心产品高效率柔性薄膜砷化镓太阳能电池,始终高居国内光伏电池效率榜榜首,可广泛应用于航空航天、物联网等领域。

以色列: 新建住宅强制装光伏,年回报率达15%来源:光伏情报处 发布时间:2025-12-17 17:14:40

2025 年 12 月 11 日,以色列一项重磅能源新规正式生效:所有新建住宅及部分塔楼,必须安装屋顶太阳能电池板方可获取建筑许可。

日本松下在办公窗户上测试玻璃基钙钛矿太阳能电池板来源:pv-magazine 发布时间:2025-12-04 14:55:48

在研究中,松下玻璃型钙钛矿太阳能光伏被用于四个带有防水木质推拉框的YKK内窗,尺寸为723毫米×1080毫米。松下公司开发钙钛矿太阳能技术已超过十年。

新型界面工程方法实现了26.7%的倒置钙钛矿太阳能电池效率来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-19 13:37:47

通过进一步分析,科学家发现水平排列的PMEAI抑制了Pb和I空位的缺陷,并诱导钙钛矿/C60界面内建电场的反转,从而最大限度地减少界面复合损失。他们解释说,界面电场被PMEAI反转,从C60指向钙钛矿,显著加速电子提取并抑制复合,从而突破了钝化层对电流密度和填充因子的传统限制。电池在65摄氏度下1500小时后,仍保持97%的初始效率。

具有新型埋地界面的锡基钙钛矿太阳能电池创效率纪录来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-17 14:14:23

复旦大学、南京理工大学、同济大学、太原理工大学、上海辉纳思光电科技、东华大学和上海工程科技大学的研究人员通过设计高性能锡基钙钛矿太阳能电池报告了无铅钙钛矿光伏发展的里程碑。锡基钙钛矿吸收剂因其毒性较低、环境友好和理论效率高而被广泛认为是铅基钙钛矿吸收材料的有前途的替代品。同时,它诱导了一种超润湿表面形貌,促进了致密、均匀和缺陷抑制的锡基钙钛矿薄膜的形成。

浦项科技大学Kilwon Cho团队AEM.:有机间隔阳离子工程实现高效稳定甲脒钙钛矿太阳能电池!来源:先进光伏 发布时间:2025-11-17 09:55:00

韩国浦项科技大学KilwonCho团队系统研究了不同有机间隔阳离子构建的低维钙钛矿对甲脒铅碘晶体形成与光电性能的调控机制。该成果以“MolecularEngineeringofOrganicSpacerCationsforEfficientandStableFormamidiniumPerovskiteSolarCell”为题发表于AdvancedEnergyMaterials。结论展望本研究通过有机间隔阳离子分子工程,明确了LD钙钛矿的晶体结构对甲脒钙钛矿结晶质量与光伏性能的关键影响。未来通过进一步优化间隔阳离子的化学结构、调控LD/3D比例,有望实现更高效率与更长寿命的钙钛矿太阳能电池,推动其商业化应用。

苏州大学杨新波&张晓宏&阿卜杜拉国王科技大学De Wolf最新Nature:认证33.6%创柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池纪录来源:先进光伏 发布时间:2025-11-12 16:23:58

刚性叠层电池的效率纪录不断被刷新,从2013年的13.7%一路攀升至2025年的34.9%,然而柔性叠层电池的发展却始终滞后,此前最高效率仅为29.88%。深度精读图1:器件结构与性能突破图1展示了柔性钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的器件结构与关键性能。冠军器件认证效率达33.6%,开路电压创2.015V纪录,稳态功率输出达33.2%。这些数据充分验证了该柔性叠层电池在实际应用场景下的可靠性。柔性叠层电池效率随退火温度升高而提升,最优条件下平均效率达33.4%。

光电转换效率超27%!我国钙钛矿太阳能电池研制成功来源:IT之家 发布时间:2025-11-11 16:30:29

经过十余年的快速发展,其光电转换效率已从最初的3.8%提升至超过26%,逼近单晶硅太阳能电池水平,但与理论极限效率仍存在一定差距。实现高效率钙钛矿太阳能电池的关键要素之一是制备高质量钙钛矿半导体薄膜。基于所开发的氯元素均匀分布的钙钛矿薄膜,团队研制出经多家权威机构认证、光电转换效率为27.2%的钙钛矿太阳能电池原型器件。