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让太阳能电池更高效 新技术解决光伏电池高温适应性难题
2022年07月12日 14:54:29
来源：化工仪器网 作者：小王 点击量：5763
碳达峰与碳中和作为目前环境治理的重要目标，受到了大众的高度重视，各个国家都从自身发展需求着手针对“双碳”做出了长期的发展规划与应对举措。而其中，能源占据了非常重要的地位，不少着手于实现碳达峰与碳中和的国家都将可持续发展的清洁能源作为未来能源发展的主要目标。
【化工仪器网 行业百态】碳达峰与碳中和作为目前环境治理的重要目标，受到了大众的高度重视，各个国家都从自身发展需求着手针对“双碳”做出了长期的发展规划与应对举措。而其中，能源占据了非常重要的地位，不少着手于实现碳达峰与碳中和的国家都将可持续发展的清洁能源作为未来能源发展的主要目标。
而在现有的新能源产业中，光伏作为一种技术相对成熟并且已经有一定运用场景的技术，自然而然地被寄予了厚望，光伏发电也被认为是一种能够合理取代燃煤发电的有效途径。但即便如此，现有的光伏产业却依旧存在几个需要解决的难题。光伏电池的高温适应性便是其中之一。
光伏电池是一种用于把太阳的光能转化为电能的装置，一般采用高效率单晶硅或多晶硅作为基底，搭配高透光率钢化玻璃、Tedlar、抗腐蚀铝合多边框等材料，结合真空层压工艺及脉冲焊接工艺制造，因此寿命与转化率都相对可观。但是在高温环境下，光伏电池的转化率却会出现明显下降，并且当温度到达一定程度时，光伏电池的损坏风险也会增加。
具体来说，硅太阳能电池在高温环境下工作时，开路电压会因为温度的升高而大幅下降，从而导致充电工作点的严重偏移，进而引起系统充电不足并伴随损坏风险。与此同时，太阳能电池短路电流也会随温度地升高而升高。而从此前有关机构的实验结果来看，20度左右环境中光伏电池的输出功率要比70度环境中的高出20%左右。
事实上，也就是因为高温适应性的关系，光伏电池也存在了技术上的矛盾。一般来说，想要更加全面高效地利用光能资源，太阳能电板应该假设在空旷且光照充足的环境中，但是全年日照时间是会影响该地的平均温度的，因此实际上光伏电站目前的选址反而多为光照条件一般，但是年平均温度相对较低的地区。这也就导致了，目前光伏发电在效率上其实仍有很大的提升空间，甚至许多光照条件合适的地区因为温度问题而无法建设光伏发电站。
而就在最近，俄罗斯乌拉尔联邦大学开发出一种光伏转换器两面冷却的高效方法。该大学研究人员通过铝翅片和相变材料(石蜡)的组合来冷却光伏转换器，使得即便在温度较高的环境中，光伏转化器依旧能够以一个相对较高的工作效率正常运行。从目前的实验结果来看，这一技术能够将较高温度下光伏电池的效率提升10%到12%左右。
可以预想到的一点是，如果未来该技术能够进一步发展并实现成果化，那么对于一些高温地区而言，建设太阳能发电站也将成为可能。
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