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摘 要:日本東京都和積水化學(xué)工業(yè)公司開(kāi)展聯(lián)合研究,將下一代太陽(yáng)能電池引入污水處理設(shè)施,驗(yàn)證將該太陽(yáng)能電池應(yīng)用于污水處理設(shè)施的適用性,以推進(jìn)“薄膜型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池”的實(shí)用化。
關(guān)鍵字:薄膜型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池、污水處理設(shè)施、輕薄、可彎曲、可再生能源、碘
12月2日,東京都宣布將與積水化學(xué)工業(yè)(位于東京都港區(qū)的開(kāi)發(fā)公司)開(kāi)展聯(lián)合研究,以推進(jìn)一種以輕薄、靈活為特點(diǎn)的“薄膜型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池”的實(shí)用化。
該研究將利用東京特有的場(chǎng)地資源,到2023年春季,將該太陽(yáng)能電池安裝于東京的污水處理設(shè)施“森崎水回收中心”(東京都太田區(qū))的部分蓋板之上。研究還將進(jìn)行發(fā)電效率測(cè)量、抗腐蝕性驗(yàn)證等。這是日本首次在污水處理設(shè)施中安裝此類太陽(yáng)能電池。
(來(lái)源:東京都)
污水處理設(shè)施等公共設(shè)施內(nèi)往往有大型建筑,適合安裝薄膜型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池??紤]到上述設(shè)施是助力實(shí)現(xiàn)脫碳社會(huì)的一個(gè)重要潛在市場(chǎng),本研究將驗(yàn)證將該太陽(yáng)能電池應(yīng)用于污水處理設(shè)施的適用性。
積水化學(xué)工業(yè)計(jì)劃于2025年實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的商業(yè)化。在本次聯(lián)合研究中,東京都將負(fù)責(zé)綜合協(xié)調(diào),提供薄膜型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的安裝地點(diǎn),以及技術(shù)咨詢和技術(shù)評(píng)估;積水化學(xué)則負(fù)責(zé)制定研究計(jì)劃,安裝薄膜型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,測(cè)量分析,以及將技術(shù)應(yīng)用于污水處理設(shè)施的相關(guān)研發(fā)。
在12月2日的新聞發(fā)布會(huì)上,東京都知事小池百合子對(duì)這項(xiàng)聯(lián)合研究進(jìn)行了報(bào)告,并在報(bào)告中介紹了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的優(yōu)勢(shì),包括該電池是一項(xiàng)源自日本的技術(shù),可以用于制作輕薄、可彎曲的產(chǎn)品。小池百合子還表示:“如果這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)嵱没?,就可以在建筑物的墻面等結(jié)構(gòu)相對(duì)不是很牢固的地方安裝太陽(yáng)能電池,有望進(jìn)一步擴(kuò)大東京都內(nèi)的可再生能源引入?!毙〕刂略趫?bào)告中還提到,東京都已與太陽(yáng)能發(fā)電協(xié)會(huì)(東京都港區(qū))簽署了合作協(xié)議,以促進(jìn)太陽(yáng)能發(fā)電。雙方將基于該合作協(xié)議,舉行合作研討會(huì)等活動(dòng)。
積水化學(xué)正在研究用于大容量發(fā)電目的的薄膜型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。該公司的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池厚度約為1mm,重量為1.5kg/m2。通過(guò)應(yīng)用其獨(dú)有的“封裝、成膜、材料、工藝技術(shù)”,建立了引領(lǐng)行業(yè)的30cm寬卷對(duì)卷(roll to roll)制造工藝,經(jīng)確認(rèn),采用該工藝的太陽(yáng)能電池屋外耐久性可達(dá)10年。此外,積水化學(xué)還成功利用此工藝制造出發(fā)電效率為15.0%的薄膜型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。
從2023年度開(kāi)始,積水化學(xué)將在各種應(yīng)用場(chǎng)景中安裝該電池,以促進(jìn)技術(shù)驗(yàn)證,建立安裝和施工方法。本次污水處理設(shè)施上的安裝正是其中的一部分。同時(shí),積水化學(xué)還將利用新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)的綠色創(chuàng)新基金,建立1m寬制造工藝,推進(jìn)開(kāi)發(fā),進(jìn)一步提升其耐用性和發(fā)電效率,并爭(zhēng)取在2025年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
積水化學(xué)曾于8月宣布,將在西日本鐵路公司(大阪府大阪市)即將開(kāi)始運(yùn)營(yíng)的大阪梅北站提供并安裝薄膜型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是新一代太陽(yáng)能電池,它采用一種稱為“鈣鈦礦”的晶體結(jié)構(gòu)。該電池輕量且靈活,可安裝于各種位置,包括建筑墻壁、承重能力低的屋頂和彎曲表面。同時(shí),該技術(shù)還可以采用印刷加工時(shí)常用的涂布工藝進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn),通過(guò)開(kāi)發(fā)卷對(duì)卷制造工藝,有望實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本。該電池除了技術(shù)源自日本,其主要原材料碘也有望實(shí)現(xiàn)日本產(chǎn),全球碘產(chǎn)量的約30%來(lái)自日本。由于上述優(yōu)勢(shì),該電池對(duì)于硅基太陽(yáng)能電池具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
為應(yīng)對(duì)氣候變動(dòng)并實(shí)現(xiàn)脫碳,亟需推廣可再生能源。然而硅基太陽(yáng)能電池受重量等影響,安裝地點(diǎn)限制較多。
翻譯:王京徽
審校:李 涵
統(tǒng)稿:李淑珊
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