日本投資控股公司軟銀正在為其計(jì)劃中的超輕型高空平臺(tái)站(HAPS)開發(fā)多種技術(shù)，HAPS 是一種太陽能飛機(jī)，旨在在距地球表面 20 公里的高度運(yùn)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(xiàng)研究項(xiàng)目旨在研發(fā)重量小于 700 g/m2 的硅光伏板，其靈感來自太陽能賽車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《超輕型太陽能模塊對(duì) HAPS 的挑戰(zhàn)》對(duì)此進(jìn)行了描述。

在論文中，該團(tuán)隊(duì)解釋了他們?yōu)楹巫非蠊韫夥夹g(shù)，“目前最輕、最高效的太陽能電池是用于太空的復(fù)合太陽能電池，但它價(jià)格昂貴，制造時(shí)間長，”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(xiàng)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(xiàn)了硅異質(zhì)結(jié)665g/m2面板，比項(xiàng)目700g/m2的目標(biāo)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(jì)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(biāo)準(zhǔn)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(dá)到目標(biāo)重量，所有材料都比傳統(tǒng)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(xiàng)挑戰(zhàn)。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(xì)銅線，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(jì)劃進(jìn)一步研究，以達(dá)到 500 g/㎡ 的目標(biāo)。研究人員表示：“為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們將繼續(xù)開發(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(xiàng)目正在進(jìn)行中。他們表示：“太陽能組件制造商富士普萊姆公司是我們在這個(gè)研究項(xiàng)目中的合作伙伴。”并補(bǔ)充說，軟銀不會(huì)將這項(xiàng)工作局限于某家特定的太陽能電池制造商。

自 2017 年以來，軟銀一直與來自工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的外部合作伙伴合作，以解決實(shí)現(xiàn) HAPS 目標(biāo)過程中的技術(shù)挑戰(zhàn)。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(jī)的第二次實(shí)地試驗(yàn)。