日本國立研究開發法人新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)和夏普利用透過NEDO專案開發的全球最高水平高效率光伏電池模組(轉化效率爲31.17%),製作了純電動車用光伏電池板。該電池板實施了1kW以上的額定發電量,按照行駛距離和行駛時間等使用方式的不同,甚至可以全年無需外部電流源充電。
圖1:由多個光伏電池單元構成的光伏電池板(左起依次爲車頂用、引擎罩用、後門用)
NEDO於2016年4月設置了由產學專家組成的「配備光伏發電系統的汽車討論委員會」,爲解決運輸領域的能源和環境問題,調查和探討了配備光伏發電系統的汽車應用問題。夏普和日產汽車等也參加了該委員會,2018年1月發佈的中期報告中估算,「使用轉化效率爲30%以上的光伏電池板,即使是汽車等設置面積有限的物體,也可以實施1kW的發電量」,「根據客戶不同的使用方式,能將全年的充電次數降至零」。
另外,NEDO於2014年9月制定的「光伏發電開發戰略」爲實施降低發電成本的目標,開展了創新型高性能光伏電池發展專案,作爲其中一環,夏普利用III-V化合物三結型光伏電池技術,開發出了全球最高水平的高效率光伏電池模組(轉化效率爲31.17%)。
此次,爲驗證在行程物體上配備光伏電池的可能性,夏普在日產汽車的協助下,利用與上述III-V化合物高效率光伏電池模組(轉化效率爲31.17%)相同的電池單元,製作了純電動車用光伏電池板(圖1)。該電池單元是厚度僅0.03mm左右的薄膜,可以根據車身的曲面形狀高效率配備,實施了超過1kW(約1,150W)的額定發電量。該電池板實際配備在了日產的公路行駛用實證EV 「e-NV200」上(圖2)。
圖2:配備1kW以上光伏電池板的純電動車「e-NV200」
今後,除了該EV的驗證結果外,NEDO還將結合豐田汽車從2019年7月開始利用配備夏普光伏電池板的插電式混合動力實證車(PHV)實施的公路行駛試驗資料,推進IEA PVPS task17等國際調查。此外,作爲新專案,NEDO還計劃面向車載用III-V化合物光伏電池的實用化,進一步提高電池效率和降低成本,從而開拓光伏電池的新市場並解決能源和環境問題。
文:JST客觀日本編輯部