帮助柔韧的太阳能电池板持续更长时间

霍尔斯特中心和杜邦帝京薄膜公司的研究人员已经开发出一种高性能、低成本的卷对卷屏障解决方案,专门为柔性光伏电池设计。这一生产就绪的解决方案结合了霍尔斯特中心的先进屏障技术和杜邦帝京薄膜的可剥离清洁表面膜。它有助于延长有机、钙钛矿和CIGS光伏电池的产量和使用寿命,为更多情况下更便宜、环保的太阳能发电打开了大门。

帮助和抵抗环境的能量

柔性光伏电池承诺将清洁能源发电嵌入建筑材料、车辆和各种日常用品中。它们还带来了使用大容量辊对辊(R2R)生产工艺的可能性,这可以显著降低生产成本。然而,电池易受湿气和大气氧气的影响,因此需要一个不透水的屏障来保护敏感的薄膜。

霍尔斯特中心在开发防潮层解决方案方面具有丰富的经验,包括为有机发光二极管显示器开发的高性能柔性屏障。虽然光伏电池的抗湿性不需要满足这些具有挑战性的标准,但其性能必须远远高于传感器、电泳显示器、射频干扰显示器、液晶显示器等所需的水平。

提供高性能保护

创造一个良好的阻隔膜的关键要素之一是确保无机阻隔层沉积在一个非常干净的表面上,尽可能减少阻隔层中由颗粒引起的缺陷的数量。通常,这是通过在施加阻挡层之前添加有机涂层使基板表面平坦化来完成的。但这一额外步骤增加了阻隔膜的整体生产成本,用于计划化的有机材料的商业可用性仍然有限。

杜邦Teijin薄膜(DTF)的可剥离清洁表面基板Melinex®PC可提供清洁的基板表面,无需平坦化步骤或其他清洁过程,从而节省了生产柔性光伏电池阻挡膜的时间和成本。清洁的基板确保阻挡层的最佳沉积,只需要一个无机阻挡层来保护光伏电池。

准备投入商业生产

在过去两年半的时间里,溶液已经过优化,以使基板箔和阻挡层的性能达到生产就绪水平。霍尔斯特中心和DTF紧密合作,开发出一种解决方案,该方案已经能够在吕特斯试验线上以数千平方米的体积制造阻挡膜。Solliance成功地测试了所开发的屏蔽溶液对CIGS(Cuingase2)模块的封装。经过1000小时加速寿命试验(85°C-85%相对湿度),性能仍高于启动性能的95%。

DTF高级工艺工程师Valentijn von Morgen说:“与Lyteus试验线合作获得的经验,加上Holst中心团队的投入,使我们能够提高可剥离清洁表面膜的性能,用于逐卷生产柔性光电阻湿膜。”我们打算将这一独特的薄膜投放市场,用于大规模生产屏障薄膜和其他柔性电子产品,并继续进行开发计划,修改Melinex PC的性能,以针对不同的屏障应用和环境定制薄膜。”

“我们的目标不仅是开发创新技术,而且是开发针对特定市场的解决方案。因此,我们为封装柔性光伏电池而开发的可剥离清洁表面薄膜上的单层屏障已经过定制,以满足市场的成本/性能需求,”Holst中心的高级研究员和项目经理Pavel Kudlacek说。现在,整个解决方案已准备好按行业规模进行大规模生产。”

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