当前位置:首页 > 党建与创新文化 > 创新文化 > 趣味科普

第二十五期:太阳能电池的“保护伞” ——有机硅高透液体封装胶

时间:2023-03-02        来源:

随着能源问题在大众面前的聚焦,人们越来越意识到:太阳能是未来最清洁、安全、可靠的能源,也是目前地球上储量最多的可再生资源。能源革命时代的到来,也引发了产业升级与迭代,为许多新兴产业发展赋能。


光伏产业就是在这一契机下爆发式发展的行业:从1839年光伏效应被发现,到1958年第一个光伏电池供电的美国卫星先锋1号发射;从1969年世界上第一座太阳能发电站在法国建成,到2000年世界光伏电池年产超过287MW……这一切都以科学的敏感与严谨预示着:光伏时代到来了!



图片


01 光伏发电,实现“电自由”


太阳光是如何转化成供人类生产生活使用的能源的呢?


原来,当阳光照到光伏板的光电二极管上时,会产生电子--空穴对,电子和空穴受到内部电场的吸引,电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流。这种可再生的转化方式,无穷无尽,或许真的是人类实现“电自由”的一种途径。


图片


在理想状态下,光伏板的的工作寿命能达到25年以上。听起来是不是很美好?但事实情况是,很多标准的光伏组件,由于封装技术水平低下,封装材料落后,会相继出现胶膜黄变、龟裂的现象,大大缩短了电池板的使用寿命。


如果说光伏组件是一柄利剑,那么封装它的技术与材料就像一个铸剑师,因为它们的好坏决定了太阳能电池板的使用效率和寿命。


02 光伏组件封装 撑起对电池片的“保护伞”


现在市面上常见的光伏组件由哪些“零件”组成呢?主要有高效晶体硅太阳能电池片、超白布纹钢化玻璃、EVA/POE、TPT背板以及铝合金边框


图片


晶硅电池片是太阳能电池的主体部分,比较娇贵,它又大又薄,要是封装不好,可能会出现龟裂;而且,晶硅电池片长期暴露在户外,很容易受到雨雪冰雹、风吹日晒的影响,导致光电转化效率下降;因此需要在它的上下两侧封装胶膜,隔绝外界因素的影响,以起到密封保护的作用。


以往,最常用的封装材料是EVA/POE胶膜,但是它们也存在一些局限性,比如材料黄变,透光率下降,导致发电效率大打折扣。


不过,随着技术迭代,新型有机硅高透液体封装胶应运而生,它比市面上常见的EVA/POE胶膜耐老化性能更好,耐候性更强,能够更好的提升太阳能电池的使用年限,提升光电转化效率,这就如同撑起了一把强大的“保护伞”,协助电池片更好的发挥作用。


03 有机硅高透液体封装胶的未来 将有一片蓝海


有机硅高透液体封装胶属于硅氢加成固化材料,它的粘接性、电气绝缘性好;耐候性、耐臭氧性和抗化学侵蚀性强;而且还能耐高低温,从-40℃到260℃都能持续运作;这些物理特性注定了它的未来,绝不仅仅是在光伏产业大显身手。


随着经济的发展,工业产品需求快速增长,胶粘材料与胶粘剂需求量不断提升,今后,在5G通信、电子电器、动力电池及新能源汽车、物联网、机械制造、轻工和日常生活等众多领域逐步产生新型产品需求,胶粘材料与胶粘剂成为各个领域实现轻量化、高粘接、提质增效的重要产品。


图片


抛开行业,从各个主体方面来看,有机硅高透液体封装胶的未来也注定是一片蓝海:


在产品端:

行业及品牌的崛起,催生了新兴应用市场及应用场景,有机硅高透液体封装胶的应用范围会随着行业整体附加值的提升而扩展。


在销售端:

“服务型”科研企业,与大客户强强联合,通过定制化开发以及整合售后服务,也将由单纯的产品提升为解决方案的服务。


在投资端:

马太效应逐步凸显,缺乏自主创新能力、高污染的企业将陆续被淘汰,而新兴科研机构、绿色环保企业将会快速发展,助力行业最终呈现规模化、集约化。


在技术端:

国产有机硅光学高透胶正在加快技术创新和自主可控,产业升级让国产代替进口变得更加容易。


在成本端:

有机硅高透液体封装胶由于延长了光伏组件的使用年限,降低了光伏发电的成本,随着智能化生产水平的提高,高附加值的有机硅高透液体封装胶将进一步提升产品与服务的性价比。


图片

何睿博士与团队成员一起研究光伏板


武汉先进院长期关注有机硅材料,由何睿博士团队自主研发的有机硅高透液体封装胶,耐老化性能突出,耐候性强,能够更好的保护电池片,使其使用寿命翻倍。


应用该材料对光伏组件进行封装,在降低使用成本的基础上,还更加符合“双碳政策”绿色环保的要求。


未来,武汉先进院将进一步发挥CRDO+创业孵化+产业育成三位一体创新协同模式,促进新材料产业融通发展,瞄准科研与产业合作的靶点,让有机硅高透液体封装胶走进更加广阔的应用市场。


文字:吴金娥

科研指导:黄前华、张创

审核:潘淼

配图来源于网络,如侵权请联系删除



最新资讯

“专精特新”如何申报?武汉经开区“专精特新”企业发...

2024-05-10

长江云 | 全国性动力电池论坛首次在汉举办

2024-05-10

退役动力电池进口“提上日程” 抢滩千亿回收市场当如何...

2024-05-10