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                太陽能發電方式將被顛覆?

                發布時間:2024-02-06 10:08:06

                隨著低碳轉型加速,越來越多的材料制造商開始涉足光伏涂料領域,包括通過與現有產能共用產線的方式研發此類技術。

                隨著低碳轉型加速,清潔能源發展愈發向好,技術原創性突破和更新迭代也隨之進入下半場。在此背景下,小眾且邊緣化的涂料技術似乎成為新的突破口,光伏涂料、風電涂料、船舶涂料、新能源汽車涂料等都廣受關注。近日,國家知識產權局最新公告顯示,一項有關白色無氟光伏涂料制備及應用的專利提交了申請,該專利涉及有機硅涂料制備技術領域,與光伏基材的粘接性及附著力好,高硬度,耐磨性好。越來越多的材料制造商開始涉足光伏涂料領域,包括通過與現有產能共用產線的方式研發此類技術。


                 


                 助力電池板提升效率

                多年來,涂料技術主要以保護和裝飾為發力點,在太陽能行業應用同樣如此,其附著在光伏電池板上起到保護作用并增強補光效率。比如,德國材料制造商推出的雙面涂覆型光伏背板涂料方案,其透光率可達93%,幫助雙面組件減重20%,發電增益1.29%,具有良好的耐老化性能,可保證組件25年以上使用壽命。在光伏組件生產環節,通過提高組件應用效能與使用替代性原材料,可以有效改善和提高光伏組件生產環節整體效率。

                隨著應用需求不斷變化、產品不斷推陳出新,性能優異、低碳環保、降本增效的涂料技術成為太陽能、風能等清潔能源領域的新發展方向。

                據了解,在太陽能等新能源領域研發的涂料技術都圍繞提高光電轉換效率、使用替代性原材料減少碳足跡、提升工藝效率、降低能源消耗為主,目標是通過替代性原材料和更可持續的生產工藝,為太陽能產業鏈創造更高附加值、更低碳的產品。

                 

                有望替代光伏電池板

                隨著技術更新迭代,光伏涂料技術正在跳出附著于光伏電池板的框框,甚至有望替代光伏電池板,僅附著于建筑物屋頂或表面就可以實現發電。

                太陽能行動聯盟指出,這種由數十億光敏顆?;旌显谝黄鸬?span lang="EN-US">“涂料,與普通涂料一樣,可以涂在物體表面將其變成一個隱形的光伏電池板,陽光照射到該物體表面就會發電。

                目前,相關研發在全球范圍內相繼展開。美國紐約州立大學布法羅分校研發出一種用于光伏涂料的光敏材料;加拿大多倫多大學開發了一種噴涂物質,可以制作類似太陽能壁紙的東西;澳大利亞皇家墨爾本理工大學則研發出一種由氧化鈦與合成硫化鉬制成的光伏涂料,可以吸收太陽能和水蒸氣,進而使涂料具備發電能力,為建筑提供電力。

                這種類似油漆壁紙的新型光伏涂料技術,已經成為太陽能行業最具創新的技術研發之一。這種材料相當于混合了電池技術和液體技術,不僅可以涂到屋頂和墻面,還可以涂在風力渦輪機上,無風的時候變成光伏發電,甚至可以涂到新能源汽車車身上,提供輔助充電和供電服務。

                美國紐約州立大學布法羅分校指出:想象一下,如果將這種噴涂物質和玻璃窗結合起來,可以捕捉每一點可能的陽光,足以把一棟房子變成一個發電機,而且不會產生污染和排放。

                我期待有一天,屋頂上噴一噴涂料,屋里就有電可用了。多倫多大學該噴涂物質研究團隊成員伊蘭·克萊默感嘆。

                 

                太陽能發電方式的變革

                業內人士認為,如果新型光伏涂料技術實現商業化和規?;a,將徹底改變太陽能發電方式。相較于光伏電池板,光伏涂料成本更低、靈活性更大、應用更廣泛、操作更容易。傳統光伏電池板需要專門的設備和訓練有素的專業人員來安裝,既耗時又昂貴,但光伏涂料幾乎只需要具備涂裝技術即可,普通人也很容易上手操作。

                同時,相較于光伏電池板,新型光伏涂料技術對生態環境更有益。目前,粗放式、高污染、高能耗的光伏組件回收技術仍占市場主導,現有拆解工藝耗費大量能源的同時,還造成廢水、氣、液排放等環境污染,對拆解地生態系統造成嚴重威脅。

                此外,與必須安裝在平面上的剛性光伏電池板不同,光伏涂料幾乎可以應用于任何表面,包括彎曲或不規則形狀的表面。這為建筑物、橋梁、道路甚至車輛都提供了一條使用太陽能的新路徑。光伏涂料還可以很容易地集成到現有結構中,使其成為改造具有可再生能源能力的舊建筑的理想解決方案。

                不過,新型光伏涂料技術目前尚處早期階段,在成為傳統光伏電池板的可行替代品之前,還有諸多挑戰亟待克服,其中效率是實現商業化的主要障礙。業內評估稱,至少需要達到10%的轉換效率,新型光伏涂料技術才可能具備商業價值,目前性能最好的配方效率只有8%。一塊典型的光伏電池板效率約20%,相當于大約20%的陽光可以轉化為電能。


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