太陽(yáng)能組件技術(shù)進(jìn)步推進(jìn)光伏玻璃發(fā)展

   太陽(yáng)能光伏的資本成本仍然很高昂，每千瓦電力成本近11000美元。盡管運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本幾乎為零，但高昂的初始成本抑制了太陽(yáng)能的廣泛使用。全球很多研究人員正在研究多種可以提高轉(zhuǎn)換效率的方法，期望降低成本。在這類(lèi)研究方面，麻省理工學(xué)院走在前列，今年已經(jīng)提出了幾個(gè)新方法。一些技術(shù)公司也宣布了研發(fā)成功的新產(chǎn)品。

    1、3D太陽(yáng)能電池

    位于圣巴巴拉的一家新成立的名為Solar3D的公司已經(jīng)為三維電池申請(qǐng)了專(zhuān)利。這種電池可以把目前15%-18%的效率水平提高到29%——這已經(jīng)接近硅的理論極限值了。該公司計(jì)劃在2011年底做出這種電池的模型。Solar3D聲稱(chēng)，這種新設(shè)計(jì)的三維光伏組件也可以在目前生產(chǎn)組件的工廠生產(chǎn)。但是，生產(chǎn)成本才是最受人們關(guān)注的。

    2、病毒提高電池效率

    早在2010年，麻省理工學(xué)院的研究小組就已宣布，在光伏電池中，他們已經(jīng)使用碳納米管來(lái)聚集和傳速電子。這樣的話，較小的太陽(yáng)能電池也可以產(chǎn)生更大的電力。但是，這種碳納米管也存在一定的問(wèn)題，比如它們聚集在一起，很容易引起短路，這就抵消了它們所帶來(lái)的好處。今年，麻省理工學(xué)院的另外一個(gè)研究小組提出了一個(gè)很有潛力的解決方案。他們使用一種基因工程病毒M13，這種病毒攜帶有納米管，并且被氨基酸制成的聚合物肽覆蓋。這種肽層能保持納米管互相分離，從而克服短路問(wèn)題，也因此增加了發(fā)電效率?？茖W(xué)家表示，一旦這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)，它有可能改變病毒環(huán)境的酸度，使其產(chǎn)生二氧化鈦并覆蓋住碳納米管。這種二氧化鈦的覆蓋層也會(huì)進(jìn)一步提供電池的效率。

    3、可印刷的太陽(yáng)能電池

    麻省理工學(xué)院的另一個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)提出了在柔性基板上印刷太陽(yáng)能電池的構(gòu)想，這類(lèi)似于噴墨打印技術(shù)。傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池是在高溫過(guò)程中蝕刻基板和沉積活性物質(zhì)。這個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的新工藝采用氣相沉積法，在120攝氏度下，塑料、織物甚至紙都可以用作基板。即使基板被多次折疊，這種柔性的太陽(yáng)能電池也不會(huì)損壞。這種可印刷的太陽(yáng)能電池的的應(yīng)用潛力非常大。

    4、用于窗戶的多彩太陽(yáng)能電池

    目前，有人正在嘗試多種方法，以使商業(yè)建筑物上的窗戶也可以用發(fā)電。在這個(gè)研究方向上的一個(gè)重大進(jìn)步就是加拿大太陽(yáng)能公司Qsolar開(kāi)發(fā)的多彩電池。這種電池可以做成綠色、藍(lán)色、粉紅色、紫色、紅色和灰色，為建筑太陽(yáng)能提供了多種顏色應(yīng)用。這種彩色太陽(yáng)能電池也可以用于全玻璃幕墻。例如，作為辦公室的玻璃幕墻，不僅外部的太陽(yáng)光可以用于發(fā)電，室內(nèi)的燈光也可以用于發(fā)電。

    5、有機(jī)涂層讓窗戶變成電池

    把窗戶變成光伏組件的概念非常有吸引力，畢竟高層大廈的垂直邊面積要比頂層面積大得多。但是，如果簡(jiǎn)單地在玻璃上安裝薄膜電池就會(huì)影響透過(guò)窗戶的陽(yáng)光，人們不得不開(kāi)燈照明，這又抵消了窗戶所發(fā)出來(lái)的電力。

    麻省理工學(xué)院的的研發(fā)團(tuán)隊(duì)正在尋找解決方案。他們研發(fā)出了用有機(jī)分子制造電池的方法。這種有機(jī)分子吸收紅外線，讓可見(jiàn)光通過(guò)，可用于雙層玻璃窗戶的內(nèi)涂層。目前太陽(yáng)能電池成本的30%都花費(fèi)在玻璃上，使用現(xiàn)存的玻璃窗做組件就可抵消這些費(fèi)用。