特斯拉申請太陽(yáng)能電池板連接專(zhuān)利 提高市場(chǎng)競爭力
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期:2017-09-05
核心提示:
SolarCity通過(guò)導電漿料連接重疊的太陽(yáng)能電池的概念可能有助于特斯拉達到其成本和性能目標。特斯拉新太陽(yáng)能屋頂產(chǎn)品面臨的最大問(wèn)題之一是如何克服技術(shù)和成本效益挑戰,阻止其他建筑一體化光伏競爭者進(jìn)入屋頂太陽(yáng)能市場(chǎng)。
SolarCity通過(guò)導電漿料連接重疊的太陽(yáng)能電池的概念可能有助于特斯拉達到其成本和性能目標。特斯拉新太陽(yáng)能屋頂產(chǎn)品面臨的最大問(wèn)題之一是如何克服技術(shù)和成本效益挑戰,阻止其他建筑一體化光伏競爭者進(jìn)入屋頂太陽(yáng)能市場(chǎng)。


本周,特斯拉被授予這方面的專(zhuān)利或許可以幫助回答其中一些問(wèn)題。CBInsights首次報道的該專(zhuān)利是用于固化施加到兩個(gè)相鄰的光伏電池板的導電漿料的方法,即以“級聯(lián)”或重疊結構排列的太陽(yáng)能電池,就像特斯拉太陽(yáng)能屋頂一樣。
雖然不清楚特斯拉是否正在使用專(zhuān)利中描述的方法來(lái)實(shí)現其目前的太陽(yáng)能屋頂生產(chǎn),但該概念已經(jīng)存在一段時(shí)間了。該專(zhuān)利申請是由solarcity于2016年5月首次提交,在特斯拉收購26億美元前六個(gè)月。
特斯拉在5月份開(kāi)始接受訂單,并宣布在8月份首次工作。它還開(kāi)始發(fā)布定價(jià)數據,平均價(jià)格為21.85美元/平方英尺,這與標準瓷磚或石板屋頂產(chǎn)品具有成本競爭力,但是以每瓦成本為基礎,比現在的太陽(yáng)能電池板價(jià)格更貴。
平鋪的太陽(yáng)能電池板也面臨著(zhù)核心挑戰:從一個(gè)瓦片到下一個(gè)有效的流動(dòng),同時(shí)防止雨,風(fēng),熱和其他屋頂條件,這可能會(huì )破壞系統的性能。
GTMResearch美洲研究主管MJShiao指出:“產(chǎn)生電池板與電池板接觸的成本是級聯(lián)或重疊的電池板設計的挑戰之一。“如果有一個(gè)更有效和可靠的方法,這將有助于降低成本,提高設計的可行性。”
特斯拉的新專(zhuān)利通過(guò)使用聚合物膏將一個(gè)瓦榫的導電母線(xiàn)連接到另一個(gè)瓦楞來(lái)攻擊挑戰。這種糊狀物既可以物理地結合兩個(gè)重疊的結構,也可以讓電流從一個(gè)電池流到另一個(gè)電池,并且意味著(zhù)比電池之間的焊接金屬連接更靈活并且適應更大溫度變化。
但是,它的主要創(chuàng )新圍繞如何電流通過(guò)“傳送帶”,而不是使用批次或固定的過(guò)程。特斯拉稱(chēng)之為“示例性在線(xiàn)熱固化系統”,根據其專(zhuān)利,它比當前可用的另外兩個(gè)選項要好:對流爐和加熱表面。
對流爐的問(wèn)題是“這種方法的加熱效率通常很低,因為大部分熱量可能會(huì )逃逸到環(huán)境中”,專(zhuān)利聲明說(shuō)。此外,“空氣必須循環(huán),以確保在條帶上發(fā)生有效和均勻的對流”,并且“不均勻的氣流可能導致條帶上的溫度不均勻”。
加熱表面提供了更多的均勻性,但由于在將太陽(yáng)能電池放置在其上之前需要冷卻,因此“加熱和冷卻可能需要很長(cháng)時(shí)間,從而降低制造系統的生產(chǎn)量。”“此外,大熱量的加熱和冷卻可以消耗大量的能量,并且可能導致大的熱應力施加到工具上。
特斯拉的專(zhuān)利描述了系統的兩個(gè)主要部分-運行在下面的太陽(yáng)能晶片的載體和位于上面的加熱元件。晶片載體包括聚苯并咪唑(PBI)塑料,一種具有非常低熱導率的塑料,以“確保從加熱器發(fā)出的熱量大部分被捕獲在加熱器和基板載體之間,因此可以有效地固化導電漿料“它還包括一些由空氣間隙分開(kāi)的組件,以允許單個(gè)組件在加熱時(shí)膨脹。
位于傳送帶上方的加熱元件還具有許多特征,包括具有“基本上深色涂層”的“輻射塊”以提高其效率,“可包括陽(yáng)極化涂層或高發(fā)射率涂層”,厚度介于1和100微米之間。
專(zhuān)利說(shuō)明:“設計良好的系統可以有效地加熱條帶而不損壞光伏接頭,可將導電漿料固化所需的時(shí)間縮短至25至60秒。”
順便說(shuō)一下,特斯拉的鋼化玻璃太陽(yáng)能瓦片正在使用松下和Silevo的技術(shù)混合,SolarCity在2014年購買(mǎi)了2億美元。與大多數建筑集成光伏(BIPV)產(chǎn)品相比,技術(shù)并不相同過(guò)去十幾年來(lái),這些使用低效率薄膜太陽(yáng)能材料已經(jīng)不能與多晶硅太陽(yáng)能電池板競爭。