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利用柔性太阳能光伏发电

2021-03-31 08:58:06 Maurizio Di Paolo Emilio 阅读:
光伏系统通常都采用特殊的单元来存储所发的电,这些储能单元由蓄电池组成,根据获得能量的多少提供或多或少的电能。本文介绍了开发太阳能作为电力来源的实际应用。

总部位于英国Sunderland的Power Roll公司开发了一种创新的太阳能膜,能够产生并存储能量,而且轻巧灵活,可适应任何类型的表面,其生产电能的成本比传统的光伏板低20倍。这项新技术采用的柔性薄膜中有数千个微沟槽,每个微槽深度仅几微米,比人的头发还细。FnWednc

这种解决方案的优势是成本低(最终产品的成本为每瓦0.03美元)、轻巧(0.3kg/m2)且功率密度高(500W/kg)。它还易于安装,且缩短了维护时间,由于采用可完全回收利用的材料且不含稀土,因此可持续使用。另外,这种技术适用性高,例如可以在建筑物的屋顶使用,为小型物联网传感器供电。FnWednc

如图1所示,利用柔性薄膜技术以及多种电介质和存储材料,可实现电容器的卷对卷制造。这种用于存储能量的电容器技术制造成本低、能量密度高、电压和电容灵活,还有多种形状和尺寸。与湿电解电容器相比,其使用寿命更长。FnWednc

图1概述了柔性太阳能薄膜制造工艺的各个阶段。FnWednc

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图1:柔性太阳能光伏膜的制造步骤。(图片来源:Power Roll)FnWednc

“相比其他的柔性薄膜太阳能技术,我们的技术具有多种优势,比如很容易生产,制造工艺中的步骤少。”Power Roll董事总经理Neil Spann说,“柔性光伏就要贵很多,我们的主要优势就是成本低。”FnWednc

他补充说:“我们的产品效率也很好,但我们的目标并不是制造世界上性能最高的太阳能板。我们所寻求的是一种折衷,以达到优良的性能水平。我们的电池性能目前为11%,这与有机光伏等其他柔性太阳能板差不多,不过我们计划将其提高到20%。我们还可以进行定制,以支持更广泛的应用。”FnWednc

通过将不同的活性材料应用于Power Roll微槽技术,可以提供具有不同放电时间的储能解决方案。目前的太阳能技术要么部署成本太高,要么由于其刚性和重量而不适于某些应用。Power Roll提供的低成本、柔性且轻巧的太阳能薄膜,使很多新应用都能使用可再生能源。Power Roll和能源与资源研究所(TERI)合作,在印度喜马拉雅山的Mukteshwar等偏远乡村安装了创新的太阳能微型电网系统,发电并存储能量。该系统包括轻巧的便携式太阳能PV,用来生产能量,同时还可以存储能量,以便在夜间使用。每个系统都针对其工作位置进行了优化。其应用范围包括为水泵供电以支持灌溉、为年轻人夜间学习提供照明,以及为电话供电,使其能接入国内和国际的知识与支持网络。在该项目中,Power Roll还尝试使用钢丝张紧系统这种新方法来安装太阳能薄膜,以便快速、便捷地将太阳能薄膜移到最需要的地方。项目计划于2021年底完成,Power Roll将在2022年3月公布应用情况。FnWednc

(本文授权编译自EDN姐妹网站EETimes,原文参考链接:Advanced Solutions for Power Production and Transfer,由Jenny Liao编译)FnWednc

本文为《电子技术设计》2021年4月刊杂志文章,版权所有,禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里FnWednc

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Maurizio Di Paolo Emilio
Maurizio Di Paolo Emilio拥有物理学博士头衔,也是一名电信工程师和记者。 他曾参与引力波研究领域的各种国际项目,曾与研究机构合作设计空间应用数据采集和控制系统。 他的几本著作曾在斯普林格出版社出版过,并撰写过许多关于电子设计的科学和技术出版物。
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