提升發電量的 Performance+ 技術

提升發電量的 Performance+ 技術

大自然在數百萬年間發展出完美的光線管理方案。我們的範本:玫瑰花瓣。花瓣表面具有奇妙的階層式微米與奈米結構,經過最佳化,能以最高效率將光線導入花瓣。這項特性讓玫瑰花瓣看起來極為霧面,完全沒有亮點,清楚顯示幾乎沒有光線被反射。

基於在卡爾斯魯厄理工學院(KIT)多年的研究,我們解開了這項巧妙的抗反射機制,要為太陽能電池的光線管理帶來革命性突破。

以玫瑰花瓣為基礎的紋理主要用於提高太陽能板的發電量。請注意,這並不是我們的 XRF 防眩光膜。

玫瑰花瓣表面微結構示意圖,用於讓光線更多進入太陽能板

階層式微米與奈米紋理

仔細觀察,玫瑰花瓣表面有無數隨機排列的微小錐狀結構。錐狀結構的高深寬比(即高度與寬度的比值),加上錐體表面特殊的奈米皺褶,帶來獨特的抗反射效果,遠優於傳統抗反射鍍膜,在光線斜射時尤其明顯。Phytonics 已為這項技術取得專利(DE102021206851A1)。

發電量能提升多少?

即使太陽低垂,也能發揮最大效能。Phytonics 的技術在光線斜射時特別能展現優勢。

圖表顯示短路電流以及隨入射角變化的改善幅度:參考模組的發電量在光線越斜時大幅下滑,仿生表面則能維持高電流輸出。在入射角大於 60 度時,效率的相對提升可達 50%。這讓全天與全年的發電曲線明顯更穩定,在太陽低角度時尤其如此。

反射輝度

憑藉高深寬比的階層式微米與奈米結構,Performance+ 技術也具備出色的防眩光效果:即使模組表面受到 100,000 lux 的極強照射、光線以 70 度斜角入射,反射輝度仍低於 3,000 cd/m²,樹立技術新標竿。

  • 母模製作

    以 3D 列印(雙光子聚合)製作公分尺度的微結構母模。

  • 放大製程

    接著將結構母模轉印到鎳製模板上,再分多個步驟放大到平方公尺尺寸。

  • 製作膜母模

    隨後透過壓印製程,將微結構從鎳模板轉印到寬度超過 1.30 公尺的膜上。這片膜再以捲對板(Roll-to-Plate)製程,將結構轉印到太陽能玻璃上。

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工業規模生產

從尖端研究直接走向量產。透過人工製作高精度的結構母模,我們成功將仿生紋理放大到平方公尺級的大面積規格。

Phytonics 開發高效率的工業鍍膜製程,將微結構施作於太陽能玻璃上。鍍膜後的玻璃無需任何調整,即可直接導入任何光電生產線。我們就這樣把具前瞻性的仿生技術直接帶進市場,而不增加物流負擔。

由 Phytonics 加貼處理的光電屋頂前後對比照。

首批示範專案

已有多棟住宅屋頂成功採用我們的仿生 Performance+ 鍍膜。這項技術能大幅減少反射損失,因此在照片中看起來比左側的標準太陽能板更暗。