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国际钼协会
创新不锈钢太阳能板

       法国马赛一个由两位工程专业毕业生于2010年建立的创业公司,开发出一种创新的太阳能板,依靠含钼不锈钢发挥重要作用。

       普通硅基太阳能光伏板的光电转换效率较低,约为15-20%。由于它们被太阳加热,也会吸收热能(未被利用)。遗憾的是,现有的太阳能集热器设计与光伏板设计不兼容,所以,没有一个产品或系统能将这两个技术较好地结合起来。工程师们的想法很简单:把热能技术和光伏技术融合在一起。当前光伏系统的发展迅速,因为全球有很多研发团队通过采用铜铟镓硒(CIGS)太阳能光伏电池等先进技术提高效率,而钼用作这种电池结构的一个重要组成部分。在提高效率的同时,还需要解决热量累积的问题,所以,混合电池板是一种有效的解决方案。


混合电池板 -- 一面是光伏板,另一面是集热板

       发明者希望冷却光伏电池,以捕获未被利用的热能来提供家用热水。为此他们开发了一种创新的混合电池板,光伏阵列电池排布在热交换器上。 在这种设计中,光伏电池本身成为集热器。

       这种设计将换热器热粘合到光伏板的背面。用换热器冷却光伏电池,使其温度稳定。通过降低运行温度提高光伏板的电能转换效率。同时,它收集热能为建筑物提供热水。其结果是混合电池板的总效率可达30-60%,而一般光伏板的效率只有15%。

二合一太阳能板为房屋供热供电 ©DualSun



超薄不锈钢换热器

       高强度超薄换热器与太阳能板合为一体。它由两块不锈钢薄板组成,一块成形为2毫米高的华夫饼状,另一块是平板,将“华夫饼”板与平板的接触点焊接固定。在低压(15巴)下,将乙二醇/水冷却剂泵入空腔内,在运行时达到最高温度75℃。混合动力板的成品厚度只有4厘米。

       与其它备选材料不同,不锈钢的力学性能基本不受换热器运行温度的影响。这正是光伏板框架普遍采用不锈钢的原因之一。在此,设计师选用了钼含量为1.85%的铁素体不锈钢444(UNS S44400)。它兼具优良的力学性能和优异的耐腐蚀性能。钼对提高不锈钢在水/乙二醇冷却剂和室外环境条件下的耐点蚀和缝隙腐蚀性能起了重要作用。该不锈钢牌号的热膨胀系数与玻璃类似,这是一个重要的要求,因为换热器要与光伏电池组件相匹配。444不锈钢的导热性能优于奥氏体不锈钢,并且易于成形和焊接。

       一体化混合太阳能板系统采用传统的逆变器将太阳能转变成电能,通过换热器/储水罐提供家用热水。该系统为固定式安装,无噪音,轻薄,可以轻松地集成于任何种类的屋面。混合太阳能板所需的空间与普通光伏板相同,却能同时提供家用热水和电能。它为寻找更加可持续的替代能源的业主或企业提供了节省空间的解决方案。 

冷却剂在太阳能板下面的不锈钢换热器内流动,稳定太阳能板的温度并通过另一个换热器传递热量,从而提供家用热水 ©DualSun


绿色--自始至终

       光伏行业较早就认识到回收利用对于保护宝贵资源和原材料的必要性,成立了全球性非赢利会员制组织PVCYCLE,支持光伏材料的循环利用。不锈钢完全符合这一资源管理的理念,因为它是完全可回收再利用的。换热器对于提高混合太阳能板效率至关重要,在其达到约25年的使用寿命后,将在新应用和技术中找到归宿。


一个聪明的主意成为一项新技术

       年青工程师们的创意--含钼不锈钢混合太阳能板已经迅速成为现实。目前已获得欧洲太阳能光伏和热能标准认证,在欧洲、近东、北美和南美等地已经用于公司总部大楼,工业建筑、公寓大楼、游泳池和私人住宅。

钼的应用