2023日本智慧能源週再生能源展看展心得分享(下)

 

刊登日期:2023/5/24
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王文獻 / 工研院材化所
三、高效PV電池/模組技術發展比較
3. HPBC電池模組技術
LONGi採用新技術HPBC的太陽能光電模組的特點。HIT技術使用薄的非晶矽層置於單晶矽之上以創建異質結構,這種結構能夠更容易吸收短波長和長波長的光,從而提高效率。另一方面,PBC技術涉及在太陽能電池的背面塗上一層薄的通孔接觸材料,可減少電子和空穴在電池中的再結合,進而提高了電池的整體性能。通過結合HIT和PBC,HPBC技術能夠實現比傳統太陽能電池結構更高的效率和功率輸出,以及更好的可靠性。同時,具有美觀的外觀、黑色框架和背板,並採用54片電池片設計,可適合安裝在屋頂上。該模組採用M10 (182毫米)晶圓控制尺寸,可適用於1,500V系統電壓,從而降低系統成本。預期在中小型發電廠和屋頂安裝的發電廠中可進一步降低發電成本。例如:Hi-MO 5m型式:LR5 -54 HPH Series (410~420 W)。(圖八)
 
圖八、HPBC電池結構技術說明
圖八、HPBC電池結構技術說明
 
5. 功能性模組
DAH Solar展示全屏式(Full Screen)太陽能TOPCon電池模組,測試報告顯示可產生比傳統太陽能電池模組多11.5%的電力輸出。在屋頂安裝角度較小的條件下,由於雨水沖刷和常規太陽能電池模組框架與玻璃之間的高度阻擋會形成底部污染,新型的模組設計可解決商業和住宅太陽能系統產生遮蔽問題和造成熱點的原因。(圖十一)
 
圖十一、Full Screen模組與傳統模組比較
圖十一、Full Screen模組與傳統模組比較
 
四、 二次電池與產氫技術產品
1. 全固態電池發展現況
儲電電池模組技術產品展示仍以鋰離子電池為主,且由日本廠商所掌控。新世代全固態電池開發僅有日本電氣硝子展示3V的電池樣品與說明,因此吸引許多人圍觀。日本電氣硝子NEG是唯一推出以玻璃化鈉離子技術製作全固態鈉電池的廠商,電池材料技術應用該公司玻璃事業技術,引進未公布成分的玻璃質材料,玻璃高溫熔化時可自然填平孔隙,與正負極緊密貼合,因此電池不僅不須塞入高壓容器,可在攝氏零下40度~200度使用,安全性高,且鈉離子傳導率優於各種電解液及BASE,進一步提高電池效能。目前NEG開發出的固態鈉電池工作電壓3V,外形為全固態薄板,不僅能裝入低厚度設備,還可輕易疊置以增加電容量及輸出,還有全數使用氧化物材料,沒有液態材料蒸發起火、或硫化物電解質與空氣中水汽產生氫起火的問題,理論上很容易取代既有的多種鋰電池,因此有很大的市場發展潛力。
 
2. 水電解產氫設備發展
由於現有日本氫燃料電池發電的氫原料來源大多數仍是用岩谷產業所提供,以化石燃料產生的灰氫運作,未來如果可以提升轉型到綠氫(即以零排放的再生能源、水與電解作用來生產),將使RE100的目標更容易達成,因此水電解產氫設備的發展將直接影響氫燃料電池發電的成本跟能不能達成淨零碳排的目標。
 
這次的展示水電解產氫設備,主要有中國隆基(LONGi)開發的鹼性30 %KOH水溶液產氫設備,生產效能4.0 KWh/Nm3及日立造船的水電解產氫裝置(Hydrospring),設備產能涵蓋產業用與研究用,設備產量可由1 Nm3/hr到MEGA等級的200 Nm3/hr以上,消耗電力5.0 KWh/Nm3,目前都可透過太陽能發電的餘電進行產氫,但是尚無併接氫燃料電池產電的實際案例。(圖十三) ---以上為部分節錄內容,完整資料請見下方附檔。
 
圖十三、電解水產氫設備外觀
圖十三、電解水產氫設備外觀
 

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