雖然光伏組件提供的電力不會(huì)危害環(huán)境和氣候，但是太陽(yáng)能發(fā)電價(jià)格非常昂貴。因此，當(dāng)務(wù)之急是盡可能增加模塊壽命，比如25年或更長(zhǎng)時(shí)間。為了達(dá)到這一目的，弗勞恩霍夫(Fraunhofer)學(xué)者在美國(guó)正研究免受環(huán)境影響的太陽(yáng)能電池材料。
有時(shí)，僅僅幾美分就能決定一項(xiàng)技術(shù)的成敗。舉例來(lái)說(shuō)，只要是太陽(yáng)能比化石燃料中提取的能量更昂貴，光伏發(fā)電在廣泛開(kāi)放的市場(chǎng)上就不具有競(jìng)爭(zhēng)力。“太陽(yáng)能發(fā)電仍然是依賴于公共補(bǔ)貼，在美國(guó)和德國(guó)都一樣。位于美國(guó)馬薩諸塞州劍橋的弗勞恩霍夫可持續(xù)能源系統(tǒng)CSE中心的科學(xué)主任克里斯蒂安•赫普夫納(Christian Hoepfner)解釋說(shuō)：“如果我們想要將可再生能源長(zhǎng)期滲透全球市場(chǎng)，那么我們必須確保讓它變得更便宜。”
要達(dá)到這一目標(biāo)沒(méi)有秘訣：不能盲目提高效率，生產(chǎn)太陽(yáng)能電池和模塊非常昂貴。如果你想改變，你必須解決一個(gè)存在著許多變量的難題：世界各地的工程研究團(tuán)隊(duì)正在尋找新技術(shù)和生產(chǎn)方法，可以更便宜、更高效、更持久和更可靠地地制造太陽(yáng)能電池和組建。
硅酮是有前途的材料之一。這是種物質(zhì)非常特殊，既不是無(wú)機(jī)晶體，也不是有機(jī)高分子，但和兩者都有關(guān)系。盡管到現(xiàn)在為止，光伏組件的封裝都會(huì)用到硅酮，然而硅酮并沒(méi)有廣泛用于太陽(yáng)能電池板。太陽(yáng)能電池板就是脆弱硅晶片周?chē)谋Ｗo(hù)層。目前，大多數(shù)光伏電池制造商使用乙烯-醋酸乙烯，或短期用EVA。
為確定硅酮是否可取代乙烯-醋酸乙烯，一個(gè)來(lái)自Fraunhofer的研究人員以及道康寧公司(Dow Corning Corporation)的研究團(tuán)隊(duì)合作進(jìn)行研究。(道康寧公司是世界上用于醫(yī)療技術(shù)、化妝品、汽車(chē)業(yè)、紙張加工和電子產(chǎn)品的最大硅酮生產(chǎn)商。)科學(xué)家用液體硅酮涂抹光伏電池。項(xiàng)目經(jīng)理拉法爾•密茨凱維奇(Rafal Mickiewicz)說(shuō)：“當(dāng)硅酮變硬，它會(huì)把電池包裹起來(lái)。電子元器件會(huì)得到優(yōu)化的保護(hù)。”CSE的專(zhuān)家已經(jīng)制出了硅酮電池板的原型，并在低溫和循環(huán)載荷的氣候箱中進(jìn)行測(cè)試，還用閃光器對(duì)模塊性能進(jìn)行了測(cè)試。此外，研究人員利用電致發(fā)光成像(electro-luminescence-imaging)技術(shù)檢測(cè)微裂紋。結(jié)果證明，與傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池組件相比在強(qiáng)風(fēng)中，硅酮包裹的光伏組件在強(qiáng)風(fēng)中可以循環(huán)安裝更多次，特別是在零下40攝氏度霜凍條件下更是如此。
道康寧公司研究人員和弗勞恩霍夫的CSE光伏組件小組合作了兩年。這一合作很好地提高了我們對(duì)太陽(yáng)能電池組件材料的理解，尤其是在可持續(xù)發(fā)展和輸出方面。” 道康寧的全球科技經(jīng)理安迪•古德溫(Andy Goodwin)說(shuō)。
在此期間，測(cè)試的結(jié)果已在2011年第26屆歐洲光伏太陽(yáng)能會(huì)議(European Photovoltaics Solar Energy Conference)上公布。“研究結(jié)果表明，硅酮板很適合某些應(yīng)用。因?yàn)楣柰芎芎玫乇Ｗo(hù)電池表面和內(nèi)部脆弱的組件。此外，它還能承受劇烈的溫度波動(dòng)。“有了這項(xiàng)技術(shù)，我們可以讓硅電池更穩(wěn)定，”密茨凱維奇總結(jié)道。
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