鉅大LARGE | 點擊量:976次 | 2021年08月12日
太陽能電池材料將來的寵兒:有機塑料
背包上噴涂一種材料,人們一邊走路一邊就能給手機、MP3等充電;公交車站防雨棚上傾覆這種材料,乘客就可以一邊等車一邊給手機充電。這不是科幻電影,而是發(fā)生在美國洛杉磯的真切場景。這種奇妙的材料就是塑料太陽能電池材料繼晶體硅、無機薄膜之后的第三代太陽能電池材料。而今朝,這種被稱為太陽能發(fā)電行業(yè)將來寵兒的材料也已在國內(nèi)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
上周,南京化工園紫金科創(chuàng)特區(qū)傳出消息,位于該特區(qū)的南京歐納壹有機光電公司已經(jīng)成功試加工出有機薄膜太陽能電池材料。歐納壹公司董事長肖淑勇博士表示,相有關晶體硅和無機薄膜而言,納米級的第三代塑料太陽能電池材料具有柔韌性好、成本低、商業(yè)利用價值高等多種優(yōu)點,將成為太陽能發(fā)電行業(yè)的新寵。
據(jù)肖博士解析,全世界共有136個國家處于普及使用太陽能電池的熱潮中,其中有95個國家正在大規(guī)模進行太陽能電池的研制開發(fā),積極加工各種相關的節(jié)能新產(chǎn)品。目前,全球太陽能電池材料共有三代,第一代是晶體硅太陽能電池材料,包括單晶硅和多晶硅。目前市場上常見的是多晶硅太陽能電池材料,盡管光電轉(zhuǎn)化率較高,但是此類材料加工過程污染高,原材料無法降解,同時工藝復雜,成本高、能耗大。第二代是無機薄膜太陽能電池材料,相有關第一代晶體硅材料而言,其工藝已經(jīng)簡化,但依然依托高真空工藝技術,設備投資很大,而且材料中要用到儲量較少的稀土,其中一種稀土銦非常稀缺,不太容易開發(fā)。第三代是塑料太陽能電池材料,又稱有機薄膜太陽能電池材料。其加工工藝簡單,能耗小,成本低。這種材料是有機化合物,可以降解,是綠色環(huán)保產(chǎn)品。據(jù)測算,目前塑料太陽能電池材料的發(fā)電效率在10%左右,甚至能達到12%,每瓦發(fā)電成本約是多晶硅電池的1/10,有著較高的商業(yè)利用價值。
肖淑勇博士解析,由于有機太陽能材料是納米級材料,質(zhì)量輕,使用量非常小,最大的優(yōu)勢是柔韌性好,不僅制成的器件能彎曲能折疊,而且可以做成溶液形成膜,印刷或噴涂在物體表面,進行發(fā)電。
肖淑勇強調(diào),第三代塑料太陽能電池材料雖然優(yōu)點突出,將來方向廣闊,但全球尚未實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化加工。其使用也尚未大規(guī)模推廣,今朝的客戶大多是科研院所、大型公司的研發(fā)中心等。目前,全球惟有少數(shù)幾家研究所能夠研發(fā)和加工這種產(chǎn)品。加拿大的OneMaterial公司專門從事塑料太陽能電池材料的研發(fā)和加工,公司已經(jīng)掌握了10多項全球發(fā)明專利,諸多發(fā)明專利已轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品進入市場,同時與三星、GE、夏普等國際公司保持合作關系。肖淑勇在南京化工園成立的南京歐納壹公司,也已建立了研發(fā)試驗室,并從去年九月份開始試加工塑料太陽能電池。據(jù)了解,歐納壹公司的加工工藝技術全球領先,試加工出的產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異,價格是黃金的10倍,產(chǎn)品已經(jīng)供給中科院等國內(nèi)科研院所使用。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
目前,南京歐納壹公司加大了國內(nèi)市場的開發(fā),將來公司計劃和國內(nèi)大型廠商、研究院校等合作,從類似美國的小項目入手,將塑料太陽能電池材料推廣到市場上,再進行規(guī)模化加工。肖淑勇表示,公司將致力于改變太陽能公司依托于政府政策的局面,希望能將太陽能技術真正轉(zhuǎn)變?yōu)榭萍忌唐?,而非政策依托附品,從而作為高效的綠色再生能源獨立進入能源市場競爭。
據(jù)了解,南京公司試加工的產(chǎn)品已經(jīng)供不應求,公司即將在南京化工園設立廠房,張大加工。