然而,在过去的几十年里,应用太阳能面临的主要挑战是能否优化太阳能电池的效率,或者说太阳能电池板可以利用多少太阳的能量。从20世纪50年代起,太阳能电池的效率徘徊在8-14%左右;到80年代中期,它攀升到20%。现时的标准硅晶体太阳能电池,虽然制造成本相对较低,但平均只能将15-23%的太阳能量转化为可用的电力。

寻找能提高效率的新材料

为了利用更多的太阳高能光子,研究人员已经测试了不同的半导体材料——如砷化镓和磷化镓——以实现比硅基电池更高的效率。在这项研究中,几层不同的半导体材料被层压在一起,以便每一层都能吸收和转换更广泛的太阳能光谱,每一步都是如此。目前世界上最有效的太阳能电池发电记录中,电池使用了六种不同的光活性层的层压,在实验室中达到了近50%的发电效率,而在现实生活条件下的效率则接近40%。

VAT光伏产品经理桑杰·帕拉维补充说:“直到现在,这种理论上效率超过50%的分层太阳能电池的制造成本很高,这限制了它们在卫星等应用领域中的使用。在这些应用场景中,成本比重量和效率更为重要。”

阶梯式电池设计提供了一种动力

“阶梯电池”是通过层压制造的。如,在传统的硅太阳能电池上层压制造的砷化镓磷化物基太阳能电池。这种设计为生产更高效率的太阳能电池提供了可能,其生产成本与传统硅太阳能电池相当。

一条典型的自动化太阳能电池生产线,整合了所有的生产步骤,从基材预处理、薄膜涂层步骤、最终装配(接触、封装和测试)到质量控制。高性能太阳能电池的生产也遵循同样的步骤,只是对各个加工步骤的质量要求更高。在始终相同条件下的稳定工艺序列在这里更具决定性作用。对于所有的系统组件来说,这意味着性能需要控制在非常狭窄的误差范围内,并且最好具有能够补偿某些过程偏差的能力。

关键的生产部件

因此,在太阳能电池制造过程中,传输阀作为各个工艺室和流程之间的连接件,是对制造质量和效率有影响的重要系统部件。

传输阀在运行过程中,可以影响工艺中的粉尘夹带和激发。这可能会对电池的制造质量产生负面影响。此外,大型工艺室在大型传输阀的接口处的热变形(这在太阳能电池制造中很常见)会影响密封质量。同样,这种热变形也可能是受不良的冷凝效应影响。

通过开发最新一代的大型传输阀,例如07.7系列或带有FlapVAT技术的06.8系列,VAT为制造商提供全面的解决方案。

凭借其优化的单动设计,06.8提供了简化的开启和关闭运动。开关时间特别快,根据开口尺寸的不同,可在1.2 - 2秒内完成。这使得06.8成为同类产品中最快的大型传输阀,同时激起粉尘量也最小,并且也具备自适应密封性能。

“由于新型高性能太阳能电池的成功与否,将主要由‘每瓦价格’来衡量,制造商需要在高效电池技术和成本导向的制造之间保持适当的平衡” 。桑杰·帕拉尼维尔解释说:“最新一代的VAT传输阀有助于制造商实现这一目标。对‘客户成本’(CoO)的考虑正变得越来越具有决定性,除了投资成本外,高精度和可靠性、快速开关时间和低维护也是决定最佳CoO的重要因素。”