“神舟十七号”带火柔性光伏组件，又一个万亿市场即将开启？

2023-10-30 11:55

中科院欧阳钟灿院士：未来的光伏组件是可以全方位拉伸的。

文/NE-SALON新能荟小编团

01、我国的柔性太阳翼在太空大放异彩

2023年10月26日11时14分02秒，我国的“神舟十七号” 载人飞船在酒泉卫星发射中心准时点火起飞。飞船内搭载着汤洪波、唐胜杰、江新林3名航天员。此次升空他们肩负着一个艰巨的任务，首次对空间站太阳翼进行舱外试验性维修作业。据悉，受到宇宙中微小颗粒的撞击，空间站太阳翼出现了微小的损伤。

在宇宙中，太空环境没有云雾干扰，太阳能辐射强，光电转换效率比地球上高出许多倍。因此，太空中的用电大多来源于光伏发电。但我国空间站的太阳翼与以往不同，它并非使用传统的碳纤维材质的刚性基板，而是采用了最新的三结砷化镓光伏电池柔性太阳翼，它总长55米，展开总面积超276平方米，每天可以发电430多度，但合拢起来只有一本书的厚度。不仅如此，它还采用了我国目前寿命最长、传输功率最大的“对日定向装置”，使得转换效率达到了 30%左右。

柔性太阳翼除了应用在空间站上，通信卫星也开始广泛使用这种柔性组件。2023年7月23日，我国的人造卫星银河航天灵犀03星在太原卫星发射基地发射成功，这颗卫星便是首款使用柔性太阳翼的平板式通信卫星，为日后柔性太阳翼的广泛使用拉开了帷幕。

02、柔性太阳能组件逐渐走进千家万户

与常规的光伏组件相比，柔性光伏组件拥有“轻”、“薄”、“柔”、“可弯曲”等显著特点，除了在航天领域的应用，它还有众多应用场景。早在2017年，汉能就推出了一系列薄膜太阳能发电设备，可以粘附在背包上，为出行在外的人提供紧急电源；近日，也有荷兰的设计师太阳能衣服，通过把多块柔性太阳能组件嵌入衣服，他打造了一款极具科技感的制服，衣服只要在太阳下照射1小时，即可为手机充入一半的电量。

但柔性组件最重要的应用场景，那还要属拥有万亿级蓝海市场的BIPV领域。相较晶硅刚性组件，轻质柔性组件能有效降低承载载荷限制，且高度柔韧的组件曲面适应不同屋顶、墙壁等复杂环境，实现与建筑的一体化融合，并高效稳定发电。G60 高速收费口附近便有一个应用的典范——拉斐尔云廊。每个开车经过这里的司机或许都会被它吸引。该云廊全长1.5公里，屋顶由铝结构的网状屋盖相连，外部贴附上了薄膜柔性太阳能组件。从高空俯瞰，整个屋盖波浪一般高低起伏，波峰波谷之间落差达18米，总面积约15万平方米，相当震撼！据悉，拉斐尔云廊项目总共分为两期，但是仅一期项目的屋顶就可发电超过1兆瓦。

03、业界与科研齐发力，助推万亿柔性光伏组件市场开辟

如今，柔性组件获得了越来越多的认可。中科院欧阳钟灿院士指出，未来的光伏组件是可以全方位拉伸的，不仅仅体现了一维的拉伸，更重要的是能实现二维甚至三维的变形。

在此潮流下，各企业纷纷开始开发相关的产品。2023年的济南光伏展上，一道、固德威、晶科、日托、中节能、上迈等各知名光伏企业带着自己最新的柔性组件纷纷亮相。但目前市场上存在的柔性组件大多数只是非晶硅、Cu(In,Ga)Se2、CdTe、有机物或钙钛矿制成的薄膜太阳能电池。占有率达95%以上的单晶硅太阳电池却无法实现柔性。

事情在2023年5月发生了转机，中国科学院上海微系统与信息技术研究所在Nature发文，称单晶硅也实现了柔性，在- 70°C至85°C之间热循环120小时后仍能保持99.62%的功率。在暴风雨恶劣天气的模拟下，中科院团队的柔性单晶光伏组件均表现出优异的性能，证明了它的可实用性。无疑，该研究给巨大的柔性光伏市场又带来新的机遇。