2013年05月13日08:57
【相关新闻】
【太阳能电池新领域】（4）可织衣、可在暗处发电的太阳能电池也将问世
日本即将修订节能标准，着眼于此，相关企业对用于大厦等建筑物的太阳能发电系统的开发非常活跃注。大厦屋顶面积较小，难以设置充足的太阳能电池模块。因此，可设置于屋顶以外其他场所的太阳能发电系统的开发在取得进展。
例如，生产柔性薄膜硅型太阳能电池的富士电机公司为了应用于各种建筑物，开始销售单元。购买单元的企业可根据具体用途组装成模块。三菱化学公司目前正在研究使用有机薄膜太阳能电池等，在大厦墙面、百叶窗及卷帘等上设置发电系统（图9）。该公司信息电子本部执行董事、OPV事业推进室室长星岛时太郎表示，如果使用有机薄膜太阳能电池百叶窗，替代大厦节能建材及双层中空玻璃等，与“双层中空玻璃等相比，价格绝对不高”。
 |
|
图9 实际上设置场所很多的大厦 三菱化学目前正探讨在大厦所有场所设置太阳能电池。（图表：三菱化学） |
三菱化学推算，如果在25层高的大厦东、南及西向窗户和墙壁上设置太阳能电池，最大有望实现660千瓦的输出。如果配合太阳的移动自动调节百叶窗的角度，可进一步增加发电量。
三菱化学计划在2012年度内，启动生产宽约50厘米的卷状有机薄膜太阳能电池的试制设备。将试制出转换效率为5％左右的样品，与客户一同找出课题，不断进行改良，力争在2015年正式进行量产。在正式量产时，转换效率预计可达到7％左右。
垂直面发电量下降
销售自动门的寺冈FACILITIES公司开发出了将太阳能电池嵌入玻璃中的自动门（图10）。将太阳能电池所发电力存储在蓄电池中，用于驱动自动门。目前该公司在其东京分公司设置了试制品，预定2013年9月开始销售。
 |
|
图10 利用太阳能电池开关自动门 寺冈FACILITIES目前正在开发利用太阳能电池驱动的自动门。在其东京分公司设置了试制品（a）。并且还在开发可减轻人影对发电量影响的技术（b）。（摄影：（b）为寺冈FACILITIES） |
在东京分公司设置的试制品自动门是在2扇活动玻璃及2扇固定玻璃，共计4扇玻璃内封入了太阳能电池单元。使用表面和背面均能发电的单元。寺冈FACILITIES称，仅表面能发电的单元其背面是电极，看起来不美观，因此选择了可两面发电的单元。
寺冈FACILITIES策划技术本部技术管理部的马场良治回顾道，开发人员最初认为面向室外设置的自动门适合配备太阳能电池，不过实际进行试制时发现，由于是“垂直设置，因此发电量比预期要少，很吃惊”。
目前正在开发增加太阳能电池单元设置量以提高发电量，同时可减轻人影影响的系统。由于从自动门前经过的人影纵向较长，因此决定先纵向连接太阳能电池单元，然后再并列连接。这样一来，未被人影遮挡的相邻单元便可继续生成电力。而且，为了实现最大发电量，对每个纵向布线采用了最大功率点跟踪（MPPT）控制。目前还在东京分公司以外的其他场所设置了新试制品，进行着技术验证。
作为节能玻璃大力进行宣传
夏普公司为了在大厦及高级公寓的窗户和阳台上设置太阳能发电系统，开发出了透明薄膜硅太阳能电池模块。2012年10月，开始作为既能遮挡部分日光直接照射又能发电的节能玻璃进行销售（图11）。
 |
|
图11 在窗户及阳台上设置透明太阳能电池 夏普于2012年10月上市了透明薄膜硅太阳能电池模块。如果应用于窗户、阳台护栏及遮阳板等处，便可用作即能隔热又能发电的节能玻璃。（图：夏普） |
这种透明薄膜硅太阳能电池模块去掉了普通模块使用的金属框架，采用夹层玻璃结构，可像普通玻璃建材一样，镶嵌在窗框等框架中。除去端子箱，模块外形尺寸是1402毫米×1001毫米×9.5毫米，最大输出功率为95瓦。
夏普推算，如果按照1.4米×1米换算，日本国内建材玻璃的年市场规模为2900万枚。该公司太阳能系统事业本部太阳能系统事业部商品策划部扩大产业用途业务项目小组负责人经泽昌芳称：“首先力争将其中的10万～20万枚更换为透明太阳能电池。”
将太阳能电池加工为透明型产品，是采用了在薄膜硅型太阳能电池上设置纤细沟槽的手法。受光部分具备隔热及发电两个作用，利用透过沟槽部分射入的光线采光。“遮蔽系数”为0.39，该数值越小，表示日照热量越难通过。另外，厚度为3毫米的玻璃的遮蔽系数为1.0。
沟槽部分不会发电，因此与现有薄膜硅型太阳能电池相比，模块转换效率较低。虽然之前就存在透明薄膜硅太阳能电池，但模块转换效率仅为3％左右，未能得到普及。后来，开发出了重叠设置吸収不同波长的发电层的串联结构等，技术方面有了进步，薄膜硅型太阳能电池的模块转换效率提高到了9.8％，所以透明电池模块的转换效率也能确保达到6.8％。（日经能源环境网 供稿）
