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面对中国光伏企业崛起 日本要“脱硅”

2012-04-25 10:48
seele_jin
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  日本企业要想在太阳能光伏电池领域重新增强影响力,必须做些什么呢?关键是要通过技术革新改变“游戏规则”。

  要通过降低生产成本、提高发电效率来拉开差距,则必须逐步向采用新的构造和原材料的新一代太阳能光伏电池转型。迄今太阳能光伏电池通常使用硅为原料,而现在日本产官学共同进行研发的是不使用硅的技术。

  多彩并柔软可弯曲

  目前在“脱硅”方面受到关注的技术大体可分为2种。1种是色素增感型太阳能光伏电池,另一种是有机薄膜型太阳能光伏电池。两者的最大特点是,都不使用像硅那样的高价材料,且无需真空、高温的大规模设备。也就是说,可相应地大幅降低生产成本。

  色素增感型太阳能光伏电池的主要材料,是在化妆品和防晒用途方面也使用的氧化钛,和具有在吸收光后释放出电子的性质的有机色素。当电池受到光照后,吸附在负极的氧化钛上的色素便释放出电子。这些电子通过氧化钛,从透明电极流向外部。

  氧化后释放出电子的色素通过电解液中的碘离子获取对面电极供给的电子,然后恢复到原来状态。这种通过电子流获得电能的机理,想像一下植物的光合作用就会容易理解。

  不像以往的太阳能光伏电池那样是清一色的深蓝,通过改变色素可以制造出多彩的太阳能光伏电池,这是色素增感型太阳能光伏电池所独有的特点。就像索尼制成窗户的试制品那样,造型的自由度很高。

  如果在基板中采用塑料原料,则可制造出既轻又可弯曲的太阳能光伏电池。“在窗户等建材以及农用塑料大棚方面的应用值得期待”,日本物质和材料研究机构的韩礼元主任这样说道。

  不过,色素增感型太阳能光伏电池还存在着能源转换效率较低的弱点。以往采用硅材料的太阳能光伏电池的发电效率,以电池单元为单位超过了20%。而色素增感型太阳能光伏电池,即便是采用黑色色素的高效率型号产品,发电效率也只有不到10%。目前色素增感型太阳能光伏电池与以往的太阳能光伏电池将会按用途各自拥有市场。

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