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产综研开发出可提高太阳能电池发电效率的波长变换铕错体

2008-03-05 08:56
潇纵
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     日本的产业技术综合研究所界面纳米结构学研究中心开发出了面向结晶硅太阳能电池的、使用金属错体的一种铕(Eu)错体的光波长变换材料。并实现了融有铕错体的密封材料薄膜的实用化,目前已开始耐久性实证试验。

     目前使用的结晶硅太阳能电池的特点是:太阳光在波长750nm为主的波长范围内发电效率较高。因此,存在着不能利用250~500nm的太阳紫外光,不能有效利用所有波段的太阳光的问题。通过此次开发的波长变换材料,则能够有效利用各种波长的太阳光。

     界面纳米结构学研究中心的高组织化分子纳米结构小组:组长金里雅敏称,研究在在金属原子周围配位有机分子而形成功能性金属错体的过程中,发现了铕错体。研究人员发现,铕错体具有吸收紫外线、使波长转为高波长从而发出荧光的性能。这一波长变换功能能够用于提高结晶太阳能电池效率,于是该中心决定开始实用化的探讨。目前,已申请了7项专利。

     该中心认为:所开发的铕金属错体之所以适用于太阳能电池,是因为将其融入太阳能电池单元密封材料的使用方法较为有效,于是与太阳能电池密封材料厂商SANVIC(东京都葛饰区)开始了共同研究。优化了混入密封材料乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)薄膜的铕错体的分子设计。另外,将铕错体的量产工作委托给了化学厂商。将铕错体粉末混入EVA珠,并加工为薄膜。SANVIC形成了厚0.6mm、宽115mm的EVA密封材料薄膜。金里组长介绍说,“在防止与EVA中混合的其它物质发生反应等问题上,下了大量功夫”。

     界面纳米结构学研究中心用EVA密封薄膜制作了太阳能电池单元,并在SANVIC细江工厂(静冈县浜松市)的屋顶上设置了试制品(图)。目前,正在进行耐久性评测等实用试验。虽然评测尚未结束,不过已确认按2个月的平均值计算,太阳能电池发电效率提高了1.75%。

     另外,该小组还开发成功了可发出红色、绿色、蓝色荧光的稀土错体材料,由于具备了三种原色光,还将开始开发用于喷墨打印机的油墨等。

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