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新一代屋顶太阳能电池板已达到前所未有的效率

导读: Insolight预生产电池组件为市售太阳能电池板树立了新的效率高达29%的标准。

Insolight预生产电池组件为市售太阳能电池板树立了新的效率高达29%的标准。Solar Energy Institute of the Universidad Politécnica de Madrid(IES-UPM)已对该结果进行了验证,这奠定了该组件大规模产业化的基础。

Insolight采用全新方法来研发这项针对屋顶太阳能电池板市场的效率太阳能电池组件。这个产品所使用的专利光学系统,将光线汇聚在微小的太空级多接头光伏电池阵列上。现有的屋顶型太阳能标准电池组件效率通常为17-19%。早在两年前,Insolight已经制作出了第一个实验室电池组件原型,而此次的预生产电池组件效率竟已达到29%,这一结果已被IES-UPM官方所证明。目前,该瑞士公司已经迈出了通往产业化的决定性一步,推出首个预生产全尺寸系列产品,它符合成本效益的同时还兼容现有组装设备。

过去15年来,市售光伏电池板的平均效率仅提高3.5%。随着传统技术趋于成熟,采取新思路、新方法迫在眉睫。“对于屋顶太阳能电池板市场,真正的挑战不仅是提高效率,还需同时实现成本效益、易于安装和耐用性这三大目标”Insolight 首席执行官 Laurent Coulot表示。

通用、高效设计:打造适合所有场景的太空级电池

为了达到这样的高效率,Insolight采用独特设计。它将电池板的防护玻璃嵌入透镜阵列,这使得光线更加了集中数百倍。在这一光学层下面,直射阳光能在高性能太空级的太阳能电池阵列上聚焦。

为了跟踪太阳的移动,电池阵列每天以数毫米水平移动。整个系统封装在流线型模块中,类似标准太阳能电池板,从而保护机械部件。Insolight产品的体积系数和外观与标准太阳能电池板相同,可以根据行业标准配置轻松安装在屋顶或地上。

Insolight的制造方法可以确保更低能源成本。借助聚光效果,只需覆盖电池板组件不到0.5%的总面积,即可达到理想性能,从而实现高效率太空级太阳能电池在主流市场的应用。

2018年11月,IES-UPM验证Insolight的预生产电池在CSTC条件下标称峰值效率高达29%。电池组件还在瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的试点项目中在真实条件测试了一整年,成功经受热浪、严冬和暴风雨的考验。

Insolight概念最早于2016年在Fraunhofer ISE用实验室原型测试,创下屋顶技术的记录。“过去两年来,我们的团队将产品从实验室原型变为全尺寸的太阳能电池板,连接至电网,并进行全天候监测。在我们的整个系统已经经过了深入测试,现在我们正在为大规模生产进行产业化布局”Insolight首席技术官Mathieu Ackermann表示。

产业化准备就绪:Insolight将与制造商联手

Insolight系统可以作为覆盖层,装配在标准光伏电池板上。多云条件下聚光效率下降时,这种方法尤其有效,从而在漫射太阳光下保持能量的收集。

为了加速进入市场的速度,Insolight正与多家太阳能制造商讨论技术许可事宜。“我们的技术需要一些额外组装步骤,可以加入到现有生产线末尾,从而有效利用现有的生产能力”Coulot表示。

Insolight的电池板可显著提高能量产额,相比主流光伏电池,提供更多电力,投资回报更高。“在阳光充足国家,就屋顶型光伏电池而言,我们的技术最高可以降低30%的太阳能电力成本”Coulot表示,希望能够在2022年看到首个Insolight产品打入市场。

Insolight已获得欧盟委员会(H2020、Solar-ERA.Net、Eurostars)以及Swiss Innovation Agency(Innosuisse)多个计划的支持。

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