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光伏每周技术资讯汇总(第二十九期)

OFweek太阳能光伏网 2013-01-18 11:15 发文

  本周最新技术资讯有:陕西科技大学团队发明一种“夹子形太阳能LED床头灯”;清华美院教授设计一款像植物一样“呼吸”的太阳能净化空气路灯;全球最高效率不断被刷新;日拟2017年发射太空太阳能发电卫星等等。

  国内技术

  环保节能理念 夹子形太阳能LED床头灯

  温馨的床头灯无疑是生活中贴心的家电用品,无论是靠在床头阅读书报,还是无心睡眠时点亮心灵的温暖,且随手即可关闭的方便性都是我们喜爱它的原因。有人甚至将床头灯比喻成现代家庭卧室中的一颗“夜明珠”。如今,床头灯的样式更是让人眼花缭乱,但是如今环保理念不断深入人心,床头灯也该与时俱进,那就让我们往下看看这款床头灯如何?

  这是来自中国陕西科技大学(Shannxi University of Science and Technology)的团队发明的一种“夹子形太阳能LED床头灯”。这种新型节能灯看起来像一个特大号的夹子。这个大号的“夹子”一面是太阳能电池板,人们可以将它在白天的时候放在窗台上,让它充分享受到阳光的沐浴,这样就可以通过太阳能电池板将能量储存在内部,而当夜晚到来后,它可以将内部的太阳能转化为电能,提供夜灯的电能,从而让人们享受到阳光所带来的惬意和暖意。而“夹子”的另一面带有触摸开关以及LED光板。使用者轻触开关后,LED光板能发出明亮的光。白天储蓄的太阳能转化成了电能,从“夹子”一面传输到另一面。

  虽然看似不起眼的小家电是家中耗电的大户,如果当你拥有了这个太阳能LED夜灯,就大可不必担心了,绝对利用大自然带来的能量,既环保又不会产生出任何危害物质。用户既可以把它放在桌面上,也可以把它夹在其他物体上。夹子形太阳能LED灯的携带性也十分突出,对于需要经常出差的朋友,可以带上它,将现代环保节能的生活理念融入到自己的生活中。不是特定的地点或时间,而是自己生活中的每一刻。

  像植物一样“呼吸”的太阳能净化空气路灯

  你以为这只是一盏路灯?其实它还是一款户外“空气净化器”。

  前几日北京雾霾不散,引发公众对空气质量的担忧。清华美院邱松教授设计的一款能像植物一样“呼吸”的路灯,有望为减少空气污染出一份力。

  环境学家与照明学会专家肯定了这个创意,建议净化装置要有针对性,但具体应用前还需解决能源稳定以及控制成本等问题。

  设计理念利用清洁能源净化空气又照明

  今天上午,记者在清华美院工业设计系办公室,见到了新路灯模型。通体银白色的新路灯外表看起来与传统路灯并无两样,但结构图显示出新路灯其实“一专多能”。

  据介绍,这种路灯可利用光伏太阳能板和风能扇叶发电,夜间为车辆行人提供照明。由于无需外部供电,不受排线制约可以随处摆放。它的最大特点就是可以利用内部安置的净化装置,像植物一样进行“光合作用”,净化空气。

  灵感来源不满空气污染灯杆内装“净化器”

  谈到设计灵感,邱松教授表示,全部来自于日常生活。曾设计过室内净化器的他,外出时感到北京空气污染日益严重,就想把净化器搬到户外。

  他发现,传统路灯除了灯头部分用于照明外,灯杆是闲置的,“完全可以利用起来,装上空气净化装置,对于减少汽车尾气排放很有用处。”

  在2012年11月举办的第三届艺术与科学国际作品展上,“会呼吸的路灯”获得大奖,科技部专家和一些企业都对它很感兴趣。

  专家点评创意超前有可能用于城市照明

  虽然新路灯还处于设计概念阶段,但邱教授认为,“清洁能源和净化装置都是现成的,肯定有可行性。”

  清华大学环境学院张彭义教授肯定了这个设计理念,他说:“室内污染物以甲醛为主,而户外空间主要是可吸入颗粒物,汽车排放的氮氧化物。”因此净化装置要有针对性。路灯的摆放也有讲究,“安放在车流密集的路口,或者隧道、地下车库等半开放空间,会发挥最大作用。”

  中国照明学会副理事长刘世平同样认为这是个很好的创意,但一些技术问题还需要得到解决,比如能源的稳定问题。“还要看成品的具体功效,以及使用的经济性。”技术被完善、成本得到控制后,有可能应用到城市照明设备当中。

  膜结构光伏太阳能板:两片伸展的曲面,受光角度更大,视觉效果也更好

  垂直式风轮:各个方向的风都能吹动风轮为路灯供电

  LED灯管:在保证照明效果的同时,耗电量不到传统路灯的一半,使用寿命则是其5倍以上

  净化装置:由上下两层化学药物组成,中间还有臭氧灯照射

  气孔:位于杆体上,下部设计了吸气装置,污浊空气由进气孔被吸入,经净化后再由灯杆上部的排气孔排出

  ZMAF滤波补偿装置喜获混合滤波的首张3C牌照

  2013年1月11日,一个应该铭记的日子。追日电气自主开发的有源滤波业内首套智能模块式混合滤波补偿装置(ZMAF)通过国家电控配电设备质量监督检验中心的国家3C认证,这也是电力滤波领域的首张3C牌照。它开创了电能质量领域智能模块式混合滤波的先河。长期以来电力滤波装置缺乏统一的标准,没有国家强制认证,不利于市场推广,而ZMAF能够获得3C认证也体现了追日人敢为人先的勇气和魄力!这与公司长期坚持技术领先的理念密不可分,也离不开混联项目组的刻苦钻研,以及生产系统的精心组织,品管的严格把关,确保过硬的产品质量一次通过国家3C认证。

  3C认证证书的“智能”两字要求必须具备交互式管理系统,实现“四遥”功能。“四遥”功能是智能电网技术的基本要求,ZMAF装置紧扣智能电网主题,实现电压、无功、谐波、三相不平衡的综合治理,集成有源和无源智能交互式控制,高效节能,效率高达97%以上。

  ZMAF通过最先进的采样分离技术,采用谐波无功模糊控制理论进行多种算法控制;基于PI控制和无静差控制策略分析的复合控制策略,用来消除系统周期性跟踪误差,改善ZMAF混联产品稳态补偿精度;并对输出谐波指令误差实时调整,动态消除有源无源震荡,实现混联最核心的智能混合控制。同时模块化结构的合理化设计以及混联模块间的区域隔离通风散热设计,考虑元器件特性及安装的方便性进行组合模块化设计,解决混联最关键的热扩散问题。

  现代企业更加注重智能化、现代化的同时,却使得谐波、电压波动闪变、三相不平衡等电能质量问题变得尤为严重。在低压配电系统中,存在复杂谐波源,危及配电系统安全运行,甚至引发严重的电气事故;同时无功功率低下,生产效率亟待提高。传统的无源技术因其先天局限性很难综合解决这些问题。尤其对于商建、医院、数据中心、通讯等现代建筑,大量LED、变频器、调光灯、空调等的接入,大大加重了谐波危害,同时其大量基于自动化控制,对电网兼容性提出更高的要求,迫切需要一种高效的综合性解决方案。

  ZMAF装置就是专门针对此类工况特点的低压配电系统而设计,其完美融合了动态无源补偿技术和有源谐波补偿技术,具有滤波容量大、滤波范围广、滤波效率高、适时跟踪和响应的特点,可高效滤除负载谐波,抑制系统振荡,提高电网的稳定性,同时取得明显的节能降耗和供电设备增容的效果,具有较强的工程实用性和很高的产品性价比。

  目前ZMAF产品经过不间断技术推广,得到广大用户的浓厚兴趣。首套ZMAF智能模块式混联有源装置,已于去年11月一次通过现场调试验收,各项指标优于合同要求(功率因数>0.98,谐波滤除率>95%);真正促使形成东区商建领域、西区医院领域及车站场馆等市场特色行业;也体现了事业部贴近市场、敏锐调研发现产品技术进步和改进方向,并强化技术引导市场的意识;我们只有紧跟市场变化脚步、技术进步方向、时时刻刻为用户考虑,推出适应市场、适应用户的好产品才能在市场中站稳脚跟,才能以差异化的竞争赢得市场。

  注:3C认证的全称为“中国强制性产品认证制度”,它是政府为保护消费者人身安全和国家安全、加强产品质量管理、依照法律法规实施的一种产品合格评定制度。英文名称China Compulsory Certification,英文缩写CCC。是衡量产品技术质量并推向市场的通行证。

  微型逆变器、储能技术将再次引燃光伏行业

  中国光伏行业2011年初开始走入下行通道,多晶硅、硅片、电池及组件价格相比较以前下跌幅度都超过50%,企业连续巨亏。财务高压下,光伏企业要么停产,要么纷纷开启转型之旅,采用扩展产业链的方式来冲抵传统业务形成的财务漏洞。然而,很多中国光伏企业的转型因为政策细节未出炉而陷入僵局,可谓万事俱备,只欠政策东风。光伏政策,到底能拯救多少危难之中的光伏企业?

  干等政策光伏企业很难扭转败局

  2012年,中国陆续出台了多项光伏利好政策,包括《做好分布式光伏发电并网服务的工作意见》及《关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通知》等,但这些意见并没有解决光伏产业的核心难题,对于企业所担心的补贴年限问题、补贴款何时到位问题都没有做出明确解释。这种姿态上的支持并非国家反应迟缓或意识不到问题的核心,而是一种无奈之举。

  就光伏发电来讲,如果中国确定了明确的补贴年限和补贴额度,则巨大的市场便能够迅速启动,重新激活光伏产业,如果没有总量控制,甚至每年装机10GW都是大概率事件。如此一来,行业欢欣鼓舞,政府却不买账,因为补贴数额实在过大,政府难以承受。况且,现阶段国家发改委不仅仅重视新能源产业,对石油、天然气等旧能源的改造和提升能效做法也给予大力支持,政府的补贴额度一定是有限度的,不会为了拯救光伏产业而出台明确的政策,这实属无奈之举。

  这种政策欲言又止的尴尬最后还要归结为光伏发电的成本问题,你既然需要国家扶持,就不要太贪心,成本没有竞争力,就只能试点运营,大面积的普及与推广只是一厢情愿的做法。

  现阶段中国尚存的光伏企业都抱有一个心态,那就是等待机会,很多企业的项目储备量都超过1GW,可每年的光伏电站并网量也就是一两百兆瓦,剩余的项目多属于意向性的,或者抢占先机。毕竟当国家政策一旦落地之后,很多的土地、屋顶要价会水涨船高,光伏企业自然不愿看到这种结果。光伏企业的这种等待做法不会让自己走出危机,最多只会迎来短时间小幅度爆发,因为商业化的市场才是全体企业长久生存的基础。

  光伏企业转型之路不科学、不具备可持续性

  光伏企业为生存就要谋求转型,但企业转型的方向大同小异,目前电站建设的利润率的确处于行业最高端,但这并不代表中国光伏市场成熟后利润率能够维持平稳不变。以欧洲市场为例,欧洲任何国家不会无限制的放任该国光伏市场升高,因为市场的规模需要与政府的财政支付能力相对等,只要光伏行业不能脱离补贴,财政问题就一直是最大的掣肘。因此,当规模逐渐扩大时,政府便相应的降低FIT补贴,中国光伏市场未来的走向必定和欧洲是一致的,企业需要从市场中赚钱,而不是从政府那获利。从这个角度来考虑,行业人士必须认识到中国光伏“后补贴”时代的来临会很快,只要装机量一大幅提高,政策下行是必然的。

  从市场规律来看,光伏企业差异化仍没有形成,下一步光伏电站的竞争会异常激烈,竞争导致利润率下滑也是必然的。行业转型没有做到差异化,即人无我有,人有我无,而是继续千篇一律的涌入下游市场。这种做法短期内可能获得较高的利润率,例如在2012年第一批“金太阳”示范工程补贴中,很多企业一次性获得了过亿元的政府补贴。然而无可否认这种做法不科学,更不具备可持续性,电站建成后企业仍需要很长的时间来回收后续资金,政府电价差额补贴推诿扯皮、电网公司无理刁难,都为企业资金流的正常运转埋下了重大隐患。一个健康的市场需要的不是企业数量,更是竞争引发的技术创新和盈利模式的不断扩展,中国光伏市场在这两点上都不具备。

  企业转型应不拘泥于传统产业链在微型逆变器、储能技术方面需早做准备

  转型是光伏企业二次创业的开始,战略决策的准确性决定了光伏企业的寿命,需倍加重视。对于一个聪明的企业而言,不仅要看到市场的容量,更要看到市场容量背后巨大的资本搅动能力,再好的市场在资本的参与下也会腐烂,光伏制造环节的泡沫就是最好的证明。所以企业转型不能跟风,不能拘泥于传统的产业链而一起向下游涌进,否则再强大的企业也难敌恶性竞争。

  光伏的未来是美好的,但这种美好来源于技术创新,进而产生新型的商业模式。从现在来看,光伏制造成本下降幅度较快,为大面积的应用做好了铺垫,当然这种铺垫还尚未形成绝对的竞争力。光伏发电是一个巨大的系统工程,成本问题解决了一大部分,与成本问题相对应的光伏应用问题才是最重要的,这就涉及到电网企业的利益、电站业主的收益率、电能使用的便捷性等问题,显然这些问题不能因为产能涌入而迅速解决。

  因此,光伏电站配套市场是未来光伏产业发展的一个真空,还具备巨大的市场容量,包括微型逆变器、储能装备在内的配套市场与光伏成本问题一样重要,能够开创一种太阳能发电新的应用模式,极大的提高了发电的可行性。现在很多光伏企业都已经秘密开始了大量的研究工作,第一个“吃螃蟹”的人风险高,利润也高,能够抢占先机,才能获得硕果。

  未来的中国光伏市场组件企业的数量和规模不会有所大变化,在配套市场方面则会涌现一批新型龙头企业,他们则在光伏应用方面代表了行业的未来,希望光伏企业能够谋长远,未雨绸缪,在微型逆变器、储能技术方面需早做准备。

  国外技术

  日本理化研等设计出利用太阳能菲涅尔透镜的热电联产系统

  日本理化学研究所与总部设在奈良县大和高田市的达芬奇公司(Davinci)合作,日前成功设计出了利用菲涅尔透镜,从日出到日落晚均可回收太阳光热能,并为蓄热槽中储存的水加温,进行发电及热水供应的“热电联产系统”。

  该系统的工作原理是,利用太阳光的热能,经由换热器为水加温并蓄热,然后在需要时释放其热量进行发电及热水供应。通过将刻有同心圆状凹槽的菲涅尔透镜组合成立方体状,从日出到日落,无论太阳光从何种角度入射,均可高效回收能量。菲涅尔透镜具有虽薄但可高效聚光的特点。此次利用的菲涅尔透镜是以目前正在开发的用于观测超高能宇宙线的望远镜头为基础,其透明度较高,表面粗度为20纳米,为高精度产品。配置在立方体的上面和侧面(该结构称为“Fresnel Sun House”)。

  立方体内部配置有铝合金制造的用于接收菲涅尔透镜所聚集的光的倒T字型换热器,无论太阳光是从侧面还是从上面照射,均可高效提取热能。换热器下方是装满水的蓄热槽,在此生成的温水将供应给达芬奇公司开发的“旋转式热力发动机”进行发电。旋转式热力发动机通过将作为热介质的氟利昂替代物转换为气体来驱动发动机运转。该发动机是利用气缸容积的变化生成旋转能,因此即使在低温热源生成的低压力下,热工作效率也十分出色。具体来说,即使40℃左右的温度也可驱动。

  此次开发的热电联产系统的优点是,无需高价的太阳光追踪装置及驱动装置即可利用变动较大的太阳光能源,而且通过用水蓄热能够稳定保存能量,可在需要时随时提取使用。理研打算今后通过与地方政府等合作,将其作为利用闲置土地的中小规模分散电源进行推广应用。计划在2013年内推出输出功率为1千瓦的试制机,在2014年构筑10千瓦的实证系统。

  夏普开发出新构造结晶硅型太阳能电池,融合背面电极方式和异质结方式

  在2012年12月5~7日举行的太阳能电池展会“PVJapan 2012”(千叶县幕张Messe会展中心)上,各大公司围绕太阳能电池的全球最高效率展开了竞争。其中,在结晶硅型太阳能电池领域,夏普开发出了采用新构造的电池单元,开始参与高效率竞争。

  在结晶硅型太阳能电池领域,此前一直都是SunPower和松下争夺转换效率最高值。SunPower采用将电极从单元表面去掉,只在背面形成电极的“背接触”(背面电极)构造。这种构造能够有效地防止表面电极遮住部分入射光,能够增加电流量。该公司曾在2012年春季宣布成功开发出了单元转换效率高达24%的单元。目前正在推进量产准备。

  追赶SunPower的松下,采用了在硅晶圆的表面和背面形成非晶硅层的“异质结”构造。这种构造可在表面和背面防止载流子复合,因此有望实现高电压。研发阶段的试制品实现了23.9%的单元转换效率。

  而此次夏普开发的则是将电极从表面去掉,同时在表面和背面形成非晶硅层的单元。该公司在2011年开始在量产产品中采用背接触构造,此次在此基础上又融合了异质结构造。虽然2cm见方小型单元的单元转换效率仅为21.7%,不过夏普自信地表示,“这只是最初的试制结果,还有提高的空间”。

  夏普如此自信的依据是,该公司研发的新构造可以通过背接触方式增加电流量,同时通过异质结方式实现高电压。夏普准备利用这些优点赶超SunPower和松下。LG电子等过去也曾在学会上发布过关于组合使用背接触方式和异质结方式的研究。而夏普在开发时就瞄准量产,并且已经试制出了普通尺寸的单元。

  全球最高效率不断被刷新

  除了结晶硅型太阳能电池以外,化合物多接合型太阳能电池和CIS类太阳能电池也在PVJapan 2012上发布了转换效率得到提高的成果。其中,在化合物多接合型太阳能电池领域,夏普凭借约1cm见方的小型单元,实现了非聚光时的全球最高单元转换效率——37.7%。在约一年的时间里,夏普将自己在2011年11月创造的36.9%的记录提高了0.8个百分点。

  为转换效率的提高作出贡献的是单元边缘处理方式的改进。此前一直采用的方法是,将吸收波长各不相同的三层光吸收层层叠起来,然后形成图案,再通过湿法蚀刻(Wet Etching)对单元边缘进行处理。由于湿法蚀刻具有各向同性,因此,上层的光吸收层被大量削去,单元变成梯形。上层被削去的部分无助于发电,因此成为转换效率下降的一个因素。此次,夏普精细地调整了蚀刻液的成分和处理时间等,试着三层基本上都可以垂直蚀刻。由此,将短路电流密度从14.1mA/cm2提高至14.6mA/cm2。

  在CIS类太阳能电池方面,Solar Frontier凭借尺寸仅为0.481cm2的小型单元,实现了19.5%的单元转换效率。虽然没有公开为效率提高作出贡献的技术详情,不过已经得知,这一转换效率是不使用镉(Cd)的CIS类太阳能电池中全球最高的。由于逼近使用镉的CIS类太阳能电池的20.3%的最高转换效率,因此估计很快就能实现真正的全球最高值。

  安哈尔特大学黑硅光伏研究启用牛津仪器公司系统

  德国科腾(Köthen)安哈尔特应用技术大学日前收购牛津仪器公司(Oxford Instruments)旗下PlasmaPro System100 ICP 65设备。

  该大学表示,此次收购将有助于其改善研究工作。PlasmaPro System100的关键特征包括加工温度的范围广泛,从低温至高达400ºC。

  安哈尔特大学教授伯恩哈德(Bernhard)博士表示:“无掩模硅干法刻蚀工艺可用于处理硅衬底表面结构,以创造黑硅。”

  “降低反射率为电池光捕获提供了更大的潜力。启用干法刻蚀工艺创造表面结构独立于硅衬底的晶体结构,并且能够应用于硅片的一侧。我们选择PlasmaPro系统由于其为我们提供了研究需要的所有功能。”

  日拟2017年发射太空太阳能发电卫星

  据《日本经济新闻》2012年12月14日报道,日本宇航研发机构(JAXA)计划2017年发射一颗“太空太阳能发电”卫星,为在宇宙空间设置太阳能电站做示范试验。太阳能替代火力发电和核电的发展势头迅猛,但受制于夜晚和恶劣气候,而太空太阳能发电不受天气左右,可提供稳定的电力,且比地面太阳能发电能力高出十倍以上。

  该试验卫星约重400公斤,拟用JAXA自主研发的新型固体燃料火箭“爱普西隆”(Epsilon)发射升空。其发电能力为2千瓦,发出的电转换成微波,用直径两米的天线送往地球,之后再转换成电来使用。

  卫星拟定位在离地面370公里的空间轨道上,周边是电离层,稀薄空气中的分子、原子等受紫外线和X线的影响,电子呈“电离子”状态,因太阳能发出的电已转换成微波,可不受周围电离子干扰,能完整、顺利地抵达地球。

  日本政府已将该计划纳入下一个航天基本计划(2013年至2017年),拟全力推进太空太阳能发电产业,为此,JAXA制定了2013年卫星设计、2017年发射的目标。

  美国海军研究实验室设计出一种多结太阳能电池

  美国海军研究实验室电子技术与科学分部的科学家,联合英国伦敦帝国理工学院和美国伊利诺伊州尼罗市的微链接器件公司(MicroLink Devices),提出了一种新的三结太阳能电池方案,这种电池的光电转化效率可能突破当前太阳能电池光电转化效率上限即50%。50%也是当前多结光伏电池技术的发展目标。

  美国海军研究实验室物理学家罗伯特。沃尔特斯博士称,“这项研究已得出一种新的、切实可行而又晶格匹配的多结太阳能电池设计方案。该太阳能电池具备在集中光照下电能转化效率超过标志性的50%的潜力。当前,集中光照下三结太阳能电池效率的世界纪录是44%”,同时,人们还普遍认为,太阳能电池效率要获得更大提高还需重大的技术突破。“

  在多结(MJ)太阳能电池内部,每个结被”调谐“到适应太阳光谱中不同波段以提高光电转化效率。高带隙的半导体材料用于吸收短波辐射,而长波辐射则被传递到其后的半导体中。理论上,如果太阳能电池的结平面无限大,其最大光电转换效率可接近87%。目前的难点在于研发一种可以达到大范围多带隙且结晶质量高的半导体材料系统。

  通过探索新型半导体材料和应用能带结构工程,使用应变平衡量子阱结构,海军研究实验室研究小组已设计出一种多结太阳能电池,它具有从0.7到1.8电子伏特的直接带隙,带隙材料与磷化铟衬底完全晶格匹配。

  沃尔特斯博士补充说,”拥有具备这样一个大范围多带隙的完全晶格匹配的材料是打破当前太阳能电池光电转化效率世界纪录的关键。众所周知,与磷化铟达到晶格匹配的材料能具有大约1.4电子伏特及其以下的带隙,但是具备更高直接带隙的三元合金半导体是不存在的。“

  人们发现铟铝砷锑四元合金可以生长为与磷化铟晶格匹配的高带隙材料层,这项原始性创新为太阳能电池实现高转化效率开创了一条新路。通过借鉴以往将锑系化合物应用于检测器和激光的经验,美国海军研究实验室的科学家建立了铟铝砷锑的能带结构模型,并证明了这种材料具备拥有1.8电子伏特直接带隙的潜力。根据这项研究结果,并使用一个包括辐射和非辐射复合的模型,美国海军研究实验室科学家设计了一种太阳能电池,其在集中太阳光照下电能转化效率可能超过50%。

  海军研究实验室科学家依托最近一项由美国能源部(DoE)授予的先进研究计划局能源项目(ARPA-E),与微链接器件公司和美国纽约的罗切斯特技术学院一起,将执行一个为期三年的材料和器件开发计划以实现这种新型太阳能电池技术。

  德国Heliatek公布其有机光伏电池突破12%

  德国光伏企业Heliatek GmbH近日宣布,该公司的有机光伏电池转换效率已经突破12%。这一世界记录已经得到了检测机构SGS的认可。

  Heliatek公司是与德国乌尔姆大学(University of Ulm)、德累斯顿工业大学合作研发的这项技术。据该公司透露,经过SGS机构的检测证明,与传统的技术比较而言,这款有机光伏电池(或者简称OPV)”在微弱的光照下及超高的温度条件下拥有卓越的表现性能。“有机光伏电池之前的转换效率是10.7%,而这一最新的世界记录是在这一基础上进一步提升,据悉,之前的世界记录同样是由 Heliatek公司在九个月前创造的。

  预计Heliatek一体化光伏薄膜的首次合作应用将在2013年晚些时候投入商业化阶段。与此同时,该公司已发起一轮融资计划,从目前及最新的投资者手中为其最新的卷到卷生产流水线筹集6000万欧元。

  这款创造世界记录的电池结合了两种专利吸波材料,可通过高电压提升能源利用率。其中一种吸波材料是由德国乌尔姆大学下属有机化学和先进材料研究院进行开发及合成的。该研究院的负责人Peter B?uerle教授也是Heliatek公司的共同创立者。Heliatek公司声称,由于有机光伏电池在弱光性及高温下的表现,其创造的12%的世界记录可媲美于晶体硅及薄膜光伏等传统光伏技术14%至15%的转换效率。

  “我们非常高兴能继续凭借这一里程碑性的成就引领有机光伏产业。我们将继续努力,希望到2015年转换效率能够达到15%,并且逐步将之应用到Heliatek的卷到卷生产流水线。我们生产光伏薄膜,而非光伏组件。我们的客户是建筑及建材产业、汽车及灯光架构等,将光伏薄膜产品打造成能源采集元件,从而增加产品的功能性,”Thibaud Le Séguillon说道。

  此外,这一最新世界记录的突破还要感谢德国教育与研究部(German Ministry of Education and Research)、欧盟FP7项目以及德国研究基金会(German Research Foundation)在研发方面给予的支持。

  NREL推出光伏硅晶片筛选设备

  2013年1月11日,美国能源部国家可再生能用实验室(National Renewable Energy Laboratory,简称NREL)宣布旗下科学家已开发光伏硅晶片筛选系统(Silicon Photovoltaic Wafer Screening System,简称SPWSS)。该筛选系统为立方体炉,每一面均约15英寸,可装配进生产线。

  硅晶片经过氧化、退火、净化、蚀刻,再被分层达到“命运的终点”——太阳能电池。所有的这些细分流程对于5%至10%的昂贵硅片而言近乎“颠沛流离”。它们会在不完整的硅片准备中遗留下微裂纹,而这些微裂纹可令它们在电池的制造流程中或传输带上破碎。

  SPWSS由NREL科学家Bhushan Sopori与同事Prakash Basnyat与 Peter Rupnowski联合开发。该系统向硅片施加压力以寻找哪个硅片在制造过程中过于脆弱,然后在这些硅片进入下个成本更为昂贵的阶段前将其剔除。

  手动版SPWSS一小时内可筛选1200块硅片,成本6万美元。筛选过程无需放缓传输机速度,这对于绝大多数制造商而言已足够迅速。

  升级版SPWSS-A可自动分离破碎硅片,成本10万美元。不符合规格的硅片将被“横扫出局”。

  使用新材料 太阳能电池转化率突破50%

  虽然太阳能发电被称为清洁能源,但是目前常见的硅太阳能发电面板转换效率很低,并且制作时产生的污染相当大,甚至有时其产生的清洁能源竟不能完全抵消生产时的能源消耗。然而太阳能发电效率低下的问题即将被人们解决。近日,英国伦敦帝国理工学院和麦克林公司向人们展示了他们合作研究的项目,项目显示他们设计的光面板可以将太阳能转换率突破50%。

  目前,传统的硅太阳能面板转换率一般在25%左右,而多接面太阳能面板则可以达到40%以上,但是越往上提升就变得越困难。多接面太阳能面板的转换效率高,主要是因为它能够将不同波长的太阳光分离,让不同的波长的光线分别被堆叠在面板上的多层材料吸收。

  伦敦帝国理工学院的新技术也是基于多接面面板技术,不过他们采用了一种被称为“InAlAsSb四元合金”作为吸收高频率光波的材质,这种材质单个最大能够产生1.8电子伏特(eV)的电量,高于传统材质的1.4电子伏特(eV)。

  因此,这项新技术一旦被广泛应用,意味着未来的太阳能发电厂在同等面积下发电量变得更高,改变如今太阳能发电在整个发电市场上占比低的尴尬局面。同时,在获得相同电量的情况下,太阳能电池板可以变的更小,更适合在小型智能机等设备上应用。

  CIGS薄膜组件为光伏业最具减本潜力技术

  据此份报告显示,太阳能产业目前陷入了一个产能过剩、需求低迷的怪圈,若想同时实现下调补贴并获得利润,降低成本势在必行。

  据Lux市场调研公司日前发布的一份名为《组件成本结构更新——从方法到利润》(Module Cost Structure update: Path to Profitability)表示,尽管组件价格在过去的四年里下跌至了每瓦0.7美元,但组件制造所需材料的价格并未随之下调。这两个数字间的差异导致了许多组件制造商遭受利润损失。

  NREL关于典型CdTe薄膜光伏产品的示意图。在该设计中,产品中各层均在玻璃衬底上进行沉积,从而实现太阳光的射入。太阳光穿过玻璃,并在底层产生电流电压

  该市场调研公司对成本和敏感性的分析显示,CIGS薄膜组件将在2012-2017年间出现幅度最大的下调趋势,下调幅度可达每瓦0.14美元,从而使得成本降至每瓦0.64美元。

  Lux市场调研公司合伙人、该调查报告主要作者爱德华·卡希尔(Ed Cahill)表示:“由于制造商承受着来自竞争对手、客户和政策制定者对于进一步降价要求所带来的压力,因此各制造商需缩减成本以在未来买方市场发展条件下存活并发展壮大。”

  该报告还表明,CdTe薄膜组件将很有可能在2017年前凭借每瓦0.48美元的优势(相对于CIGS的每瓦0.67美元)维持其最廉价太阳能技术的地位。但是,Lux市场调研公司表示,不断提高的组件效率仍将成为整个行业内缩减成本的关键因素。据该公司的调研显示,通过提高组件效率,多晶硅每瓦成本最多可降低0.07美元,而CIGS则可降低0.21美元。

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