多年來，太陽能公司一直就想生產(chǎn)輕型、靈活的太陽能電池板，可便宜地運(yùn)輸，也易于安裝(展開它們就面積很大)。但是他們一直受阻，原因是缺乏性能良好又實(shí)惠的玻璃替代品。

現(xiàn)在，3M公司認(rèn)為，他們找到了一個(gè)解決方案。本周，這家公司推出了一款塑料薄膜，說它可匹敵玻璃，因?yàn)樗杀Ｗo(hù)活性材料在太陽能電池板中避免水分侵蝕，并且省錢，有利于制造商和他們的客戶。

這種保護(hù)膜是一種多層的、含氟聚合物薄膜，可以替代玻璃，用作保護(hù)性封面以保護(hù)太陽能電池板，德里克·德西奧利(DerekDeScioli)說，他是3M公司可再生能源部業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理。制造商用薄膜覆蓋太陽能板，緊緊地密封，以保護(hù)它們免于潮濕以及其它天氣因素的影響，這些都可以致命地?fù)p壞太陽能電池。

這種薄膜就使3M公司滿足了需求，就是太陽能板制造商的需求，特別是生產(chǎn)某些薄膜太陽能電池的廠家，它們的需求就是玻璃替代品。玻璃一直是保護(hù)材料，它被選擇，是因?yàn)楸阋耍铱梢缘钟鞖庥绊懀銐蚰陀茫沙掷m(xù)使用數(shù)十年。絕大多數(shù)的太陽能電池板今天制作是用玻璃作頂蓋。但是，玻璃也增加了太陽能電池板的重量和體積，而且它必須仔細(xì)包裝，以免摔壞，這就增加了運(yùn)輸成本。替代玻璃后，這種新型薄膜就不需要支撐架，支撐架是特別有用的，因?yàn)橛械奈蓓敳荒艹惺芎艽蟮闹亓俊０烟柲茈姵匕褰蝗诘轿蓓斨校部煽朔恐髟诿烙^上的反對(duì)意見。

“柔性的太陽能電池板都具有這些完善的益處，但是，接下來，你就會(huì)遇到一個(gè)問題，就是如何封裝它們。多年來，人們并不重視這個(gè)問題，”斯蒂芬·黑格渡斯(StevenHegedus)說，他是特拉華州大學(xué)能量轉(zhuǎn)換研究所的科學(xué)家。

用塑料來保護(hù)太陽能電池并不是一個(gè)新的想法。你可以看到塑殼太陽能電池，在野營裝備和新奇的裝置中都有，比如有的背包上就有內(nèi)置的太陽能充電器。但是這種類型的塑料薄膜設(shè)計(jì)不是用來抵御長期的戶外裸露，比如說20至25年的裸露，這是多么漫長，太陽能電池板就應(yīng)該能夠持續(xù)使用這么長時(shí)間，黑格烏斯說。

其他幾個(gè)公司最近開始推廣塑料封蓋，用于柔性的太陽能電池板，3M公司的材料具有數(shù)量級(jí)更高的性能，可以保持防水，這是使用壽命長的關(guān)鍵。

美國太陽能奧凡尼克公司(UnitedSolarOvonic)是唯一一家大型的薄膜制造商，已推出靈活的太陽能板有很多年了。密西根州的這家公司采用非結(jié)晶的硅，這種材料對(duì)水分也不敏感，就像其他新興的化合物。這家公司的非結(jié)晶硅太陽能電池板只能把大約7%的陽光，當(dāng)然是指照射在板上的陽光，轉(zhuǎn)化為電能，因轉(zhuǎn)化率低，就使Uni-Solar公司的產(chǎn)品較少有人需要。Uni-Solar公司使用的含氟聚合物樹脂是來自杜邦漆，被作為表面涂層，用于電池板。

太陽能電池的制備需要半導(dǎo)體材料，包括銅、銦、鎵、硒(CIGS)，效率可能兩倍于非晶硅，但是它們對(duì)濕度更敏感，所以需要更好地保護(hù)，以免于水分侵蝕。許多CIGS制造商已經(jīng)找到了生產(chǎn)工藝，來把這種化合物儲(chǔ)存在成卷的柔韌金屬箔上或塑料上。

這些公司說，他們生產(chǎn)這種太陽能電池板可以更快，用的就是這種卷對(duì)卷的工序;取得更高產(chǎn)量的重要性，在于可以降低生產(chǎn)成本。但是他們一直是依賴玻璃，用來作前板，這是因?yàn)槿狈线m的塑料。除了CIGS太陽能板制造商，3M公司瞄準(zhǔn)的開發(fā)商也有開發(fā)碲化鎘和有機(jī)薄膜的，德西奧利說。

明尼蘇達(dá)州的3M公司在著手開發(fā)一種更耐用的前部套管，研究結(jié)果是一種塑料薄膜，有23微米厚，遠(yuǎn)遠(yuǎn)薄于3000微米厚的玻璃，這種玻璃通常用于今天的太陽能電池板，德西奧利說。公司采用了含氟聚合物，因?yàn)檫@種材料不容易讓水滲入，而且耐高溫和紫外線。3M也設(shè)計(jì)了一種薄膜，以防止它反射太多的陽光。3M公司表示，它的薄膜能達(dá)到的效果是，水蒸氣滲透速度低于每天每平方米0.0005克的水。其他的前部防護(hù)薄膜會(huì)滲過數(shù)百倍的水分。

德西奧利說，這種薄膜也可以被碾壓，用的是同一種卷對(duì)卷工序，可用于儲(chǔ)存薄膜半導(dǎo)體，這可以削減生產(chǎn)成本。柔性的太陽能電池板也可以比玻璃板更大，因?yàn)殪`活多樣性不需要支架系統(tǒng)，更容易運(yùn)輸。裝配大型電池板組件的時(shí)間和費(fèi)用可以大大低于拼集許多小板，他說。

“主要的價(jià)值是，我們的薄膜使制造商可以生產(chǎn)更大的組件，就用卷對(duì)卷工序。”德西奧利說。他說，雖然這種材料本身的成本并不低于玻璃，但它會(huì)降低整體成本，因?yàn)榭梢怨?jié)省制造和安裝成本。

3M公司現(xiàn)在制造這種薄膜是在一個(gè)示范生產(chǎn)線上，并計(jì)劃明年量產(chǎn)。該公司表示，他們的客戶已經(jīng)排成隊(duì)，但是德西奧利拒絕透露客戶名稱。