太阳能天窗技术在汽车上的应用“全景”透析

太阳能天窗概念不算新鲜。上个世纪80年代，奥迪80 Coupé跑车上就已配套太阳能车顶，不过因为技术难度及价格原因，该产品很长一段时间仅归属于豪车特配。而今，随着全景天窗的快速发展以及节能环保大势所趋，该产品再次引发各大车企关注，并开始由“王谢堂前燕”逐步被应用于寻常车型，如丰田普锐斯PHV、大众辉腾、昊锐等。对于这一未来全景天窗的流行趋势，本文将从应用现状、技术类型、发展趋势等方面进行360°全景透析，供车粉参考！

定义：何为太阳能天窗？

简单来讲，太阳能天窗也即是在普通天窗下面集成一块太阳能电池板，将对人体有害的太阳的紫外和红外辐射光能转换成电能。而真正导致它与众不同的是，太阳能天窗是你的爱车同步拥有两大功能：一是通风功能。尤其在烈日下停车期间通过太阳能天窗可持续为车内通风系统提供电能，导入新鲜空气驱除车内热气，以达到降温目的。二是可以对蓄电池进行充电，实现节能降耗。尤其对于新能源车，更是可以有效增加续航里程。

也正因如此，太阳能天窗成为目前天窗产品中的“极品”。

市场应用：20余年的“蛰伏”发展

太阳能天窗虽然近年才渐有“名气”，不过从应用上来讲俨然已经是蛰伏多年的“老戏骨”。

据了解，早在20多年前，天窗行业的全球第一“霸主”伟巴斯特已开始在其产品上布置太阳能电池，主要用以降低烈日曝晒下车厢内的温度。在酷夏之时降温效果可达到20度以上。

奥迪车顶的太阳能天窗

直到去年，丰田对太阳能天窗的另一功能“充电蓄电”进行了重点开发，在其最新推出的普锐斯混动版本上，就开始利用车顶的太阳能电池对车载电池包充电，该功能与制动力回收等技术一起，可使整车的油耗进一步降低。

第三代普锐斯上的太阳能车顶

通常看影视剧一个演员要“火”需要具备扎实的功底，同时还要看天时地利和运气，而对于一个产品亦是如此。经过20余年的锤炼，太阳能天窗技术已经逐步成熟，除丰田外，奥迪、奔驰、凯迪拉克、大众等部分车型上亦有所配备，而今在节能减排大环境及消费升级的市场助推下，该产品的增长势头正在萌发。

技术架构：多种太阳能电池技术的共存衍生

太阳能天窗市场的逐渐向好，引发了诸多产品及技术供应商在此方面的竞相投入，而采用的解决方案和技术路径各不相同。山迪光能公司的执行副总蒋前哨给笔者介绍，目前太阳能行业的两种技术：晶体硅太阳能电池技术和薄膜太阳能电池技术在汽车行业都有应用。

技术特点可以梳理如下：

晶体硅太阳能技术是目前最成熟，价格也最低廉的太阳能发电技术，被大规模应用在户外光伏电站和居民屋顶分布式光伏系统上，且现今电池成本已低于2.5元/瓦。

户外光伏电站居民屋顶分布式光伏系统

“单晶硅电池成本略高，但是表面颜色均匀一致，非常适合面积有限又对外观要求较苛刻的车身上。”曾在国外跨国企业工作后回国在民营企业工作过多年的蒋前哨总结道。

山迪光能公司的研发总监王明华博士给笔者介绍，福特2015年推出的Cmax插电混动概念车上，采用的是IBC（叉指电极背接触）结构[1]的单晶硅电池，其光电转化效率高达23%，但是需要配套的聚光顶棚和车顶的电池共同工作才能够达到理想的充电效率，使用起来略显不便。而丰田公司2017年的插电混动版普锐斯上搭载了HIT（异质结）结构[2]的单晶硅电池，其电池效率也高达22%。除了上述两种电池以外，国内各大太阳能厂家目前正在推进PERC（背钝化）结构[3]的单晶硅电池的大规模生产, PERC电池的量产效率目前已经超过21%，且每瓦成本逼近多晶硅电池。