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11月1日,日本通信与科技公司软银(Softbank)与中国光伏制造商隆基(Longi)联合开发出一种重量仅为665 g/m²的轻薄灵活型硅基异质结(HJT)光伏组件。该组件尺寸为563 mm x 584 mm,重量仅为218.5 g,转换效率高达22.2%。
研发背景:为高空通信平台研发轻型组件
软银此次的创新研究项目旨在为其计划中的超轻型高空通信平台站(HAPS)提供动力。这种太阳能飞机设计飞行高度约20公里,并搭载通信基站设备,支持广域通信需求。软银的高空平台计划需要极轻的高效光伏组件,该公司因此设立了研发目标,即开发重量低于700 g/m²的硅基光伏面板。
在今年3月完成的一项研究中,软银团队指出,尽管太空级复合材料太阳能电池的效率最高且质量最轻,但成本高昂且生产周期长。相比之下,选用高效晶硅电池不仅可以显著降低成本,还可达到每平方千米所需成本的约1/1000。
技术突破:创新设计实现轻量化与高效能
此项研发还得到了日本富士普瑞姆公司和中国隆基的技术支持,最终实现了低于目标的重量要求。此次组件采用隆基的80 µm异质结电池技术,这一技术曾在2022年创下纪录。此次开发的组件功率输出达71.1 W,模块效率为22.2%。
为达成减重目标,组件中的材料厚度均进行了极端优化:前盖厚度为25 µm,电池厚度80 µm,封装层厚150 µm,背板厚50 µm。连接方面,项目团队采用直径仅250 µm的铜线进行电池间连接,并用低熔点焊料进行手动焊接,克服了小尺寸组件的连接挑战。
未来发展:500 g/m²轻量化目标
研究团队表示,接下来的目标是将组件重量进一步减轻至500 g/m²。为达成这一目标,团队将致力于使每个组件部件更薄且性能更高,并优化布线和层压技术。软银的发言人指出该研究项目的合作伙伴包括太阳能组件制造商富士普瑞姆,同时表示在电池制造商的选择上保持开放态度。
自2017年以来,软银持续与产业界和学术界的合作伙伴开展联合研究,以突破HAPS计划的技术难关。本月,软银还宣布与美国航空航天和国防科技公司AeroVironment在美国新墨西哥州成功完成了其“太阳滑翔者”HAPS飞行器的第二次实地试飞。