靈活的太陽能電池的一個重要應用領域是光伏建築一體化,其高度靈活和輕巧的特性使其能夠與窗戶、屋頂、外牆或内牆進行集成。另外,柔性太陽能電池也可廣泛用于背包、帳篷、汽車、帆船甚至飛機,爲各種便攜式電子和通訊設備、交通工具提供輕便清潔能源。
相對于傳統的晶矽太陽能電池,柔性的太陽能電池,尤其是柔性的染料敏化太陽能電池、聚合物太陽能電池和新興的鈣钛礦太陽能電池,可采用成熟的高速報紙印刷卷片技術,将半導體材料印刷覆蓋在卷筒表面的導電塑料或不鏽鋼箔片上。
有機鈣钛礦太陽能電池與納米技術相結合,具有明顯的材料與器件組裝優勢,是目前國際上較爲主流的柔性太陽能電池。
因此,EL檢測器在檢測柔性太陽能電池方面能起到什麽作用?
先了解EL檢測器的功能。該儀器是一款專門用于檢測光伏電站和移動組件的标準檢測設備,它可以在白天精确檢測太陽能光伏闆内部的質量問題,包括:斷栅、隐裂、破片、碎片、虛焊、網紋、黑芯、黑邊、混檔、低效片、邊緣過刻、PID、衰減、熱斑衰減等參數,便于攜帶,操作簡單。
接下來,我們将對柔性太陽能電池進行研究。
爲了獲得高性能、靈活的染料敏化太陽能電池,并促進其産業化發展,應在以下方面尋求突破。另一方面,柔性染料敏化太陽能電池的光電轉換效率和穩定性有待進一步提高。另一種是進一步降低電池成本,實現對卷的大規模印刷制備。
近年來,對鈣钛礦太陽能電池的研究一直十分活躍。基于幾年快速更新的光電轉換效率記錄,實現25%的光電轉換效率是遙不可及的。鈣钛礦型太陽能電池是否能大規模生産并産業化,仍有許多問題需要解決。
一是選用清潔型有機金屬鹵化物代替有毒含鉛金屬鹵化物;爲了進一步提高鈣钛礦太陽能電池的光電轉換效率,設計新的器件結構也是一個十分關鍵的步驟。隻有解決鈣钛礦太陽能電池器件大面積均勻、一緻性等重要問題,才能實現大規模、高光電轉換效率、接近工業化的鈣钛礦太陽能電池。
作爲太陽能産業的前沿代表,柔性太陽能電池正通過全球研究機構和企業的不懈努力,以更多、更好、更便宜的方式進入更廣闊的太陽能電池市場。靈活的太陽能電池是目前商用太陽能電池中最具潛力的競争者。對柔性太陽能電池進行積極的研究,對于搶占太陽能電池産業的先機,推動太陽能電池技術的更新換代具有重要意義。在較高水平上,開展太陽能電池柔性材料的研究,并推動其産業化,将使人類更廉價、更方便地獲得無窮無盡、無窮無盡的清潔能源,對整個人類社會和經濟的可持續發展,提高綠色GDP,對治理污染和減少霧霾具有重要意義。
高分子太陽能電池是近年來發展起來的新型太陽能電池,其核心是利用高分子或有機光電材料将光能轉化爲電能。這種電池具有質量輕,制備工藝簡單,并能以低成本印刷方式制備大面積柔性器件等突出優點;更重要的是,通過分子設計,人們可以輕松地合成新的半導體聚合物或有機分子,采用新的器件結構或對活性層進行特殊處理,從而提高器件的性能。由于其獨特的優點,聚合物太陽能電池已成爲國内外科學界和工業界發展、推廣的熱點之一。
聚合物太陽能電池的光電轉換效率是決定其是否能被實際應用的關鍵參數,如何實現高的光電轉換效率成爲了該領域的研究重點。
聚合物太陽能電池的光電轉換效率在過去的十多年中逐漸從1%提高到10%以上。在聚合物太陽能電池領域,活性層材料的分子設計、形态優化和界面材料的開發以及器件結構的創新是促進其快速發展的重要途徑。
制備高性能聚合物太陽能電池的難點在于:設計和合成性能更優的活性層給體與受體光伏材料,調節和優化活性層給體與受體的共混形貌,選擇合适的電極界面修飾層材料,優化器件結構,優化各種基本的光電轉換過程。探索和發展更爲高效的聚合物太陽能電池光伏材料、界面修飾層材料及器件制備工藝,是聚合物太陽能電池技術面向應用的必然選擇。