云南在太阳能利用技术上又实现了新的突破。近期,由国家科技部、云南省科技厅和昆明市生产力促进中心支持研发的“液体胶透明光伏组件” 已经通过了重要的耐候性试验,多项指标均达到乃至优于国际水平。在通过国内和国际认证后,有望实现批量生产。
起步:研发紧跟世界步伐
在昆明出口加工区1号标准厂房五楼,一个太阳能电池及其组件的洁净生产车间正在筹备当中。这是在昆明科技创新园经过5年“孵化”的科技型中小企业云南卓业能源有限公司“毕业”后的新厂房。
在车间一旁的会议室,两片镶嵌有黑色方块的玻璃斜靠在墙边。因为与身旁一排纯黑的太阳能电池板在“外貌”上风格迥异,这两块极富现代感的“玻璃”显得尤其显眼。事实上,它们的却是这个太阳能电池板家族中的“新生代”,并且有一个绕口的学名——液体胶透明光伏组件。
2004年,在云南太阳能光伏产业开始走下坡路的时候,针对该领域的技术研发并没有放慢脚步。那一年,云南师范大学太阳能研究所、云南卓业能源有限公司、昆明光伏科技有限公司集合了一批太阳能技术研究的专家,紧跟世界步伐,开始了对透明光伏组件的研究。“在技术层面,我们的起步并不比欧洲光伏强国晚。”云南师范大学教授、中国太阳光伏能源系统标准化委员会副主任、中国可再生能源学会常务理事、卓业能源经理刘祖明说。
成果:“吸”光发电的新型建材
在长达5年的研发中,最大的难点在于如何将太阳电池板固定在玻璃当中,而不降低透过率、不轻易脱落。“我们尝试过用常规膜封装,但效果并不好。”刘祖明说。于是,这支专家团队开始尝试研发新的“粘合剂”——液体封装胶。
经过成百上千次实验和三代产品的技术改进,液体封装胶的多项性能不断提高。比如,早期的胶在高温试验中发生了较严重的黄变(这将影响透光效果),经过多次改进后的胶在85℃高温、-40℃低温环境下没有可察觉的黄变;早期的胶耐水性较差,而现改进后的胶在3 个月连续浸泡下仍不会脱落,达到国际光伏组件标准的要求。
值得一提的是,与进口胶相比,液体封装胶在短波长范围透过率更高。专家们通过紫外辐射固化技术将单晶硅太阳能电池封装在玻璃上,制造出的晶体硅透明建筑光伏组件在耐压性、绝缘性等各项指标上均高于国家标准,可作为常规屋顶或幕墙玻璃使用。“这样一来,液体胶透明光伏组件就可以作为新型建筑材料,广泛应用于建筑当中。”刘祖明说。
应用:有望实现量产
刘祖明介绍,太阳能作为低密度能源,需要较大的安装面积才能规模发电,在沙漠中应用虽然没有土地的制约,但远距离送电不仅带来更高的成本,还伴随较大的线损。最接近用户的应用就是与建筑相结合的光伏建材。2011年,国内已有高层建筑应用了透明光伏组件,说明这一太阳能利用形式已开始被国内接受。而从技术层面,采用液体胶封装的透明光伏组件作为国家科技部重点攻关项目,已经填补了中国在该领域的空白。
得益于技术优越性,在同等性能下,液体胶透明光伏组件的成本要比欧洲国家的低。所以,该组件在通过国内和国际相关认证后,有望实现量产。
而从外部环境来看,2011年以来,受债务危机影响,欧洲主要市场下调光伏发电补贴,造成90%市场在外的中国光伏产业量价缩水。有消息称,2011年前三季度,中国10家在美上市的光伏企业有8家净利亏损,国内已经有约50家光伏企业倒闭。对此,刘祖明并不担心新产品的市场。他认为,一方面,国内光伏产品在过去几年增长太快,此次震荡是国内光伏企业的一次大洗牌,有利于产品价格回落到正常水平,产业结构进一步优化。另一方面,在昆明经开区,自“国家光电子材料及产品科技兴贸创新基地”建立以来,对光电子产业的扶持力度不断增大,随着产业配套的日趋完善,企业将取得较快发展。