光伏組件發(fā)電不會(huì)對(duì)環(huán)境及氣候產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)，但太陽(yáng)能發(fā)電較為昂貴。因此，盡可能將組件的壽命延長(zhǎng)至25年或者更久十分必要。如今美國(guó)弗勞恩霍夫的研究人員正在尋找一種可保護(hù)光伏電池免受環(huán)境影響的材料，從而達(dá)到延長(zhǎng)組件壽命的目的。

有時(shí)候，僅需幾美分就能決定一項(xiàng)技術(shù)的成功或失敗。舉例來(lái)說(shuō)，只要光伏發(fā)電的價(jià)格仍比化石燃料發(fā)電昂貴，那么光伏在這個(gè)開(kāi)放的市場(chǎng)上就不具備競(jìng)爭(zhēng)力。“目前光伏發(fā)電仍繼續(xù)依靠政府的補(bǔ)貼，”弗勞恩霍夫可持續(xù)能源系統(tǒng)中心的科學(xué)總監(jiān)Christian Hoepfner解釋道：“如果未來(lái)我們想讓可再生能源滲入全球市場(chǎng)，那么我們必須讓它變得更便宜。”

而達(dá)到這個(gè)目標(biāo)沒(méi)有什么靈丹妙藥：效率不可能隨意提升，而且生產(chǎn)高效光伏電池和組件的成本較高。如果你想做出改變，那么你必須解決一個(gè)存在諸多變量的難題：全球各地的研發(fā)團(tuán)隊(duì)都在搜尋一種最新的技術(shù)和制造方法，從而讓電池及組件制造成本更低廉、更高效、更耐用、更可靠。

硅膠

硅膠是一種頗有發(fā)展前景的材料之一。這是一種非常與眾不同的材料——既不是無(wú)機(jī)晶體也不是有機(jī)聚合物——但又和這兩種都有關(guān)聯(lián)性。雖然光伏組件已開(kāi)始采用硅膠封裝，但直到目前為止，硅膠還未普遍應(yīng)用于層壓光伏組件。目前多數(shù)光伏電池制造商采用EVA封裝材料。

為了決定硅膠是否能代替EVA，弗勞恩霍夫與道康寧公司的研究人員進(jìn)行了合作。科學(xué)家們開(kāi)始采用液體硅膠給光伏電池鍍膜。

項(xiàng)目經(jīng)理Rafal Mickiewicz表示，當(dāng)硅膠變硬后，它包住了光伏電池;因此電子元件擁有了優(yōu)化保護(hù)。弗勞恩霍夫的專(zhuān)家們用硅膠層壓電池搭建了模型，并將這些光伏組件在低溫且循環(huán)加載的人工氣候室內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。此外，研究人員采用電致發(fā)光成像儀檢測(cè)微裂情況。與傳統(tǒng)的光伏組件檢測(cè)結(jié)果相比，證實(shí)硅膠包圍的光伏組件更能抵抗循環(huán)加載，并經(jīng)受強(qiáng)風(fēng)的考驗(yàn)，尤其是零下40攝氏度的嚴(yán)寒氣候。

“兩年來(lái)，美國(guó)道康寧公司與弗勞恩霍夫光伏組件團(tuán)隊(duì)的研究人員展開(kāi)合作。此次合作大大提高了對(duì)光伏組件原料要求的了解，尤其是可持續(xù)性及發(fā)電量方面，”道康寧光伏解決方案的全球科學(xué)與技術(shù)經(jīng)理Andy Goodwin說(shuō)道。

與此同時(shí)，此次測(cè)試已于第26屆歐洲光伏太陽(yáng)能峰會(huì)上發(fā)表。Mickiewicz最后說(shuō)道：“這次研究證明了硅膠層非常適合應(yīng)用在某些方面，因?yàn)楣枘z殼保護(hù)內(nèi)部的脆弱元件，而且能經(jīng)受較大的溫度波動(dòng)。憑借這項(xiàng)技術(shù)，我們可以讓Si薄膜太陽(yáng)能電池做成的組件更加堅(jiān)固。”