日本投資控股公司軟銀正在為其計劃中的超輕型高空平臺站(HAPS)開(kāi)發(fā)多種技術(shù)，HAPS 是一種太陽(yáng)能飛機，旨在在距地球表面 20 公里的高度運行，并搭載電信基站作為有效載荷。
該公司今年 3 月完成的一項研究項目旨在研發(fā)重量小于 700 g/m2 的硅光伏板，其靈感來(lái)自太陽(yáng)能賽車(chē)中使用的高效硅光伏模塊。 軟銀網(wǎng)站上發(fā)表的一篇研發(fā)文章《超輕型太陽(yáng)能模塊對 HAPS 的挑戰》對此進(jìn)行了描述。
在論文中，該團隊解釋了他們?yōu)楹巫非蠊韫夥夹g(shù)，“目前最輕、最高效的太陽(yáng)能電池是用于太空的復合太陽(yáng)能電池，但它價(jià)格昂貴，制造時(shí)間長(cháng)，”論文指出。“因此，我們選擇了高效的晶體硅電池，其價(jià)格約為其千分之一。”
該項目由日本富士前鋒株式會(huì )社和中國組件制造商隆基股份參與，實(shí)現了硅異質(zhì)結665g/m2面板，比項目700g/m2的目標還要輕。
該封裝模塊采用隆基的電池技術(shù)制造，該技術(shù)與2022 年推出的創(chuàng )紀錄電池所用的 80 µm HJT 技術(shù)相同，尺寸為 563 毫米 x 584 毫米，重量為 218.5 克。在標準光譜 AM 1.5 下測得的最大輸出功率為 71.1 W，有效面積上的模塊效率為 22.2%。
為了達到目標重量，所有材料都比傳統面板薄得多。前蓋、電池、封裝材料和背板的厚度分別為 25 µm、80 µm、150 µm 和 50 µm。
這種尺寸的連接是一項挑戰。研究人員表示：“電池與電池之間的直接連接選用直徑為 250 µm 的細銅線(xiàn)，并使用低熔點(diǎn)焊料進(jìn)行連接。”他們還指出，該連接采用的是手動(dòng)工藝。
計劃進(jìn)一步研究，以達到 500 g/㎡ 的目標。研究人員表示：“為了實(shí)現這一目標，我們將繼續開(kāi)發(fā)模塊，旨在使模塊的每個(gè)組件更薄、性能更高，并改進(jìn)布線(xiàn)和層壓技術(shù)。”
事實(shí)上，軟銀發(fā)言人向《光伏》雜志證實(shí)，一個(gè)新項目正在進(jìn)行中。他們表示：“太陽(yáng)能組件制造商富士普萊姆公司是我們在這個(gè)研究項目中的合作伙伴。”并補充說(shuō)，軟銀不會(huì )將這項工作局限于某家特定的太陽(yáng)能電池制造商。
自 2017 年以來(lái)，軟銀一直與來(lái)自工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的外部合作伙伴合作，以解決實(shí)現 HAPS 目標過(guò)程中的技術(shù)挑戰。例如，該公司本月宣布與美國航空航天和國防技術(shù)公司 AeroVironment 在美國新墨西哥州成功進(jìn)行了 Sunglider HAPS 飛機的第二次實(shí)地試驗。
