鉅大LARGE | 點擊量：510次 | 2023年07月13日
澳大利亞將建成特殊溫室，由透明太陽能電池片組成
ClearVue已經開始在珀斯默多克大學的745萬美元谷物研究區(qū)現場安裝公司的透明太陽能光伏集成玻璃裝置（IGU）。
溫室將利用ClearVue的透明太陽能玻璃技術，該技術旨在在發(fā)電時保持玻璃的透明性。該公司提供的數據表明，該技術每平方米提供至少30瓦的功率，同時保持70％的透明度。
IGU在每個單元的邊緣都具有太陽能PV電池。這些裝置在后部外表面結合了納米粒子夾層和光譜選擇性涂層，可以使大部分光通過，但將紅外和紫外光重定向到IGU的邊緣，然后由太陽能電池收集。
ClearVue首席執(zhí)行官KenJagger表示，該公司預計，溫室一旦投入運營，溫室將對其建筑集成光伏（BIPV）技術產生更大的市場知名度。
他說：“我們開始在全球范圍內看到溫室供應商，種植者和其他受保護的作物最終用戶對ClearVue產品的強烈興趣。我們期望完全建造的溫室將導致我們對技術和產品的更高的市場意識?！?/p>
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
支撐溫室結構的主要建設已于12月完成，預計在接下來的幾周內完成玻璃的安裝，并于3月或4月開始進行工廠試驗。該溫室正與兩個新近建成的聚碳酸酯研究溫室相鄰，后者是一個較大的研究區(qū)的一部分。
該項目是ClearVue的PVIGU技術在有保護性作物的農業(yè)環(huán)境中的首次商業(yè)規(guī)模演示，該公司有信心表現良好。ClearVue的數據表表明，傳統溫室的溫度范圍是最佳溫度的+/-6°，而其技術所提供的溫度范圍是最佳溫度的+/-2°，可將增長率提高20-30％。
賈格爾說：“一旦溫室在未來幾個月內投入使用，并且隨著該項目更大的研究工作的進行，我們期待著更新市場?！碑?2月溫室的工作開始時，該項目標志著“公司的重大里程碑”。
賈格爾說，試驗結果不僅將有助于促進該技術在受保護的農作物市場上的商業(yè)應用，而且還將在高層商業(yè)建筑中進行商業(yè)應用。
盡管BIPV尚未獲得與建筑光伏（BAPV）相同的廣泛部署，但澳大利亞光伏協會（APVI）已將其確定為增加PV市場滲透率的五個關鍵途徑之一。
APVI表示，BIPV的多功能性意味著它具有巨大的潛力。
透明光伏電池的研究
世界上40％的能源消耗在建筑物中，隨著工業(yè)化的發(fā)展，建筑物中消耗的能源比例預計會增加。因此，已經廣泛研究了在建筑物中安裝能量轉換裝置以從建筑物本身產生能量的技術。一個典型的例子是建筑物外墻和屋頂上的太陽能電池板。但是，隨著玻璃摩天大樓的日益普及，可用于在此類建筑物上安裝太陽能電池板的外墻和屋頂的面積正在減少。另外，在建筑物的外墻上安裝常規(guī)的不透明太陽能電池板可能會損害建筑物的原始設計。1個克服這些局限性的措施之一是開發(fā)透明光伏（TPV）。TPV有望取代不太可能直接應用常規(guī)不透明光伏（PV）的建筑物的玻璃窗，從而導致可用于太陽能電池的面積顯著增加。此外，TPV技術擴展了PV的利用率，因為它還可以應用于要求透明性的各種情況，包括車輛和移動設備的天窗和窗戶。
開發(fā)TPV的基本思想是使可見光中的一部分入射光透射到人眼可以識別的位置。為了實現這一思想，代表性的策略分為兩種類型：
（1）可見光吸收，其中可見光區(qū)域的光被部分吸收和透射
（2）發(fā)光太陽能集中器（LSC）技術。
可見光吸收型TPV已被用于大多數先前的研究中，并且主要利用了兩種典型技術。薄膜技術使用超薄的光吸收層，以使PV透射一部分入射可見光。選擇性透光技術通過PV的選擇性透光區(qū)域傳輸可見光。迄今為止，最先進的TPV是可見光吸收型。結果，目前一些可見光吸收型TPV在平均可見光透射率（AVT）為20％時達到了超過12％的高功率轉換效率（PCE）。然而，需要進一步的研究，例如單元化的模塊化和規(guī)?；础?英寸）才能實際應用。LSC型TPV通過將嵌入在透明基板中的發(fā)光材料發(fā)出的光傳遞到位于透明基板邊緣的不透明PV上來發(fā)電。
最近對LSC型TPV進行了幾項研究，因為它們顯示高透射率且呈中性色。LSC型TPV可以顯示74％以上的高AVT值，因為它們使用的發(fā)光材料主要吸收紫外（UV）/近紅外（NIR）范圍內的光。另外，由于LSC型TPV的尺寸僅由透明基板中嵌入發(fā)光材料的面積決定，因此可以容易地制造大面積系統。但是，由于迄今已報道的LSC型中性色TPV的PCE值較低（AVT為74.4％時，高達1.24％），因此需要進一步的研究。
韓國教授發(fā)明全透明太陽能電池
Kim教授和他的同事們研究了兩種潛在的半導體材料，這兩種材料被先前的研究人員認為具有理想的性能。
首先是二氧化鈦（TiO2），這是一種眾所周知的半導體，已經廣泛用于制造太陽能電池。二氧化鈦除了具有優(yōu)異的電性能外，還是一種環(huán)保無毒的材料。這種材料吸收紫外線（肉眼看不見的光譜的一部分），同時讓大部分可見光透過。研究的第二種材料是氧化鎳（NiO），另一種已知具有高光學透明度的半導體。由于鎳是地球上豐富的元素之一，而且它的氧化物在較低的工業(yè)溫度下很容易制造，所以NiO也是制造環(huán)保電池的好材料。
研究人員制備的太陽能電池由一個玻璃基板和一個金屬氧化物電極組成，他們在上面沉積了薄層半導體（先是TiO2，然后是NiO）和最后一層銀納米線，充當電池中的另一個電極。他們進行了幾項測試，以評估該設備的光吸收率和透射率，以及它作為太陽能電池的有效性。
他們的發(fā)現是令人鼓舞的！這種電池的功率轉換效率為2.1%，鑒于它只針對一小部分光譜，其性能相當不錯。細胞也有很強的反應能力，在弱光條件下工作。此外，超過57%的可見光透過細胞層，使細胞具有這種透明的外觀。在實驗的最后一部分，研究人員展示了他們的設備是如何被用來驅動一個小馬達的。雖然這種創(chuàng)新的太陽能電池仍處于初級階段，但我們的研究結果強烈表明，通過優(yōu)化電池的光學和電學特性，透明光伏電池的進一步改進是可能的。
既然他們已經證明了透明太陽能電池的實用性，他們希望在不久的將來進一步提高其效率。只有進一步的研究才能判斷它們是否真的會成為現實，但就所有的意圖和目的而言，這項新技術為清潔能源的未來打開了一扇相當真實的窗口。
盡管對TPV技術的發(fā)展已進行了廣泛的研究，但以下挑戰(zhàn)仍需要實際應用解決。首先，PCE的改進至關重要。另外，需要一種新穎的策略來開發(fā)一種中性色的TPV，而這不會損害應用程序的美觀性。還需要與商用PV相當的高長期穩(wěn)定性。
