一個新的實驗室正在發(fā)明一些替代方法,用以封裝和安裝太陽能電池,降低成本,提高效率。
德國弗勞恩霍夫中心的科學家特雷莎·克里斯提安(Theresa Christian)在測試太陽能電池的輸出功率,太陽能電池板中的基本裝置可吸收光線,并轉(zhuǎn)換成電能。該實驗室不設(shè)計太陽能電池單元,但制備太陽能電池板,需要知道它們的性能如何,因為一塊電池板的輸出功率取決于性能最差的電池單元。
來源:麻省理工科技創(chuàng)業(yè)
一旦電池單元根據(jù)功率輸出分類,另一位研究員亞當·斯托克斯(Adam Stokes)就會把它們串起來,用一個工具焊接扁平的金屬條,這種金屬條稱為母線(busbars),就焊接到電池正面和背面的電觸頭(electrical contacts)上。該實驗室可以測試不同的方式來連接這些電池,改變母線的數(shù)量和類型等因素,然后測量產(chǎn)生的性能,以確定任何額外成本是否值得。
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研究人員把一小段太陽能電池夾在玻璃和保護膜中間,這一工藝的設(shè)計是為了保持電池干燥。這一電池板足夠小,適合裝在專用裝置中,實驗室用這種裝置來測試一些新材料,這些材料都是太陽能產(chǎn)業(yè)正在考慮采用的。
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這是一臺大型層壓機(laminating machine),操作者是丹·道波(Dan Doble),他是弗勞恩霍夫中心(Fraunhofer)光伏模塊組(PV Modules Group)組長,在把太陽能電池密封在保護封裝內(nèi)。為了賺回成本,太陽能電池板必須很好地使用幾十年,而且經(jīng)常處在極端條件下。甚至少量的水汽進入電池板,也會腐蝕接觸部件,并降低其性能。
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這個封裝裝置可使太陽能電池板承受廣泛的溫度和濕度水平。它包括德國弗勞恩霍夫?qū)嶒炇野l(fā)明的一種裝置,用充氣橡膠球壓電池板的表面,模擬一大堆雪的壓力。太陽能發(fā)電可能會聯(lián)系到溫暖,陽光充足的氣候,但一些最大的市場是在白雪皚皚的地方,如德國。
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研究人員丹?道波和卡羅拉·沃爾克(Carola Vö lker)在把太陽能電池板放低,放進水箱,以測試內(nèi)部電路的密封有多好。至少有500伏電流通入電路,一根電導(dǎo)線伸進水中,以檢測任何漏電。這種測試有助于確定,電池板是否可承受暴露于極端溫度和機械壓力。研究人員還研究顯微照片,以查明是否有損傷。
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在大多數(shù)太陽能電池板中,都要在包裹太陽能電池的保護性封裝上切開一個孔,以連接外部電路。為了加快制造,避免讓水漏入,該實驗室正在開發(fā)一種裝置(右),可在電池封裝之前安裝。黃色小片可以插在一塊密封材料和電池之間,并采用標準層壓步驟密封到位。設(shè)備中伸出來的電纜,要連接屋頂上相鄰太陽能板上的類似電纜,然后連接到變頻器和電網(wǎng)。在目前的設(shè)計中,這是由手工完成,但在未來的設(shè)計中,這些設(shè)備會集成在一起,讓電池板的安裝快速又實惠。
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