本周最新技术资讯有：中科院化学所聚合物太阳能电池活性层微观形貌研究获进展；纳米材料或将提升太阳能电池板50%以上效率；太阳能效率再突破！HCPV转换率创44%新高等等。
国内技术
中科院化学所聚合物太阳能电池活性层微观形貌研究获进展
据中科院化学研究所报道，化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室侯剑辉团队中的叶龙博士等研究人员首次引入三元混合溶剂，对基于PDPP3T和PC71BM的聚合物太阳能电池表面形貌、本体相区、结晶行为进行系统的研究。在聚合物太阳能电池活性层微观形貌调控方法与机理方面取得进展，其论文已发表在近期的《先进材料》杂志中。
据报道，近年来，形貌的优化成为进一步提高聚合物太阳能电池能量转换效率的关键问题，尽管二元混合溶剂（一般是主溶剂和添加剂组成）对给受体的结晶行为和相区大小的调节已取得良好的效果，但它对更精细的形貌参数，如相区纯度、相区界面的调节还无能为力。
在该研究中，研究人员引入三元混合溶剂，并与美国北卡罗来纳州立大学（NorthCarolinaStateUniversity）物理系的研究人员合作，运用共振软X射线衍射、二维掠入射广角X射线衍射等一系列手段分析了从单一溶剂到三元混合溶剂的聚合物太阳能电池活性层给受体形貌的演变过程。
聚合物太阳能电池的材料与器件结构
通过系统的变量调节发现，三元混合溶剂比例为DCB/CF/DIO=76:19:5（v/v）时结晶性最好，相区尺寸较小，相区纯度最高，相区界面较粗糙（如图2所示），从而获得6.71%的能量转换效率，这是目前基于DPP类材料的单层电池的最高效率之一。同时，他们的研究表明，PDPP3T是极有潜力的红吸光材料（λedge》900nm，VOC》0.65V，PCE》6%），有望用于高效叠层器件的设计中。
从一元溶剂到三元溶剂的给受体形貌的演化示意图
该研究是首例将三元混合溶剂引入聚合物太阳能电池制备中获得成功的范例，揭示了溶剂体系的理性选择对器件的性能提升有重要的影响，也为高效率材料的器件优化提供了一个新的途径。
这项研究中的中方部分获得863计划、中国科学院、科技部国家自然科学基金委的资金支持，美方部分由美国能源部提供支持。
中国电科院顺利通过CNAS/CMA实验室现场复评审
12月25日至30日，以江苏省计量科学研究院王震主任评审员为组长的中国合格评定国家认可委员会（CNAS）及计量认证（CMA）评审专家组一行10人，对中国电科院良乡、昌平、霸州、南京院区进行了为期6天的实验室认可/计量认证复评、扩项审核。
评审组专家依据本着客观、公正的原则，依据CNAS-CL01：2006《检测和校准实验室能力认可准则》、《实验室资质认定评审准则》和实验室管理体系文件，对实验室管理能力和技术能力从软硬件两个方面进行了全面的评审。采用查阅资料、试验验证、座谈、授权签字人考核等方式，对质量体系运行情况进行了全面深入的检查。经过综合考核，评审组对中国电科院试验检测水平给予了较高的评价，同意通过CNAS、CMA“二合一”复评审，南京院区的智能用电和太阳能并网发电两个检测部全部检测能力顺利纳入中国电科院试验检测体系，推荐批准的认可项目分布在四个地点、十四大类共95个产品，新增南京院区两大类9个产品的检测能力。
此次顺利通过“二合一”复评、扩项审核，特别是南京院区检测能力进入体系，标志着中国电科院在组织结构、质量管理体系、设备、环境设施、人员素质以及检测技术等方面能力得到进一步的提升，也标志着在实验室建设方面迈上了一个新台阶，为下一阶段的全院试验检测质量体系整合工作奠定了基础，有助于进一步提升中国电科院的知名度和竞争力。
新疆电力D5000系统新能源监测与调度应用通过现场验收
12月27日，由中国电科院新能源研究所研发的国家电网智能电网调度技术支持系统D5000新能源监测与调度应用顺利通过新疆电力公司组织的现场验收（SAT），成为全国首个正式投入运行的D5000新能源监测与调度模块。
中国电科院根据Q／GDW 680.42-2011、Q／GDW 680.52-2011和Q／GDW 680.55-2011标准规范研发的D5000新能源监测与调度应用，包括新能源监测、新能源功率预测和新能源调度三大功能，实现了新能源发电和气象资源运行监视与趋势分析、新能源短期和超短期功率预测、新能源接纳能力评估、新能源日前计划制定和日内计划调整等功能，对新能源调度运行提供全面技术支撑。
新疆是我国规划的八个千万千瓦级风电基地之一，新疆电网目前风电场25个，光伏电站8个，新能源装机容量2196MW，新能源监测与调度应用的上线运行将为新疆电力公司运行大规模新能源提供工具和手段。此外，D5000新能源监测与调度应用正在东北、黑龙江、吉林、辽宁、甘肃、河北、天津、上海等地部署，这些项目的实施，将为我国大规模风电和光伏发电并网调度运行提供了技术保障。
国外技术
纳米材料或将提升太阳能电池板50%以上效率
太阳能技术一直在不断的进化，以期拥有更高的能量效率。美国国防部高级研究计划局的一个新项目展示，通过纳米材料把阳光分解成不同的部分，让太阳能电池吸收某种特定的光谱颜色。根据研究，这个举措能够提升太阳能电池板50%以上的效率。
凭借光线微操控上的进步 ，科学家们利用极薄的材料成功的把光线按照颜色排列，捕捉并且从一个点引导向另一个点。它还整合了一种微观的特征，通常比光波更短。这个新项目希望创造一种精确架构，但能够大规模产业化生产的材料。
这种技术所面临的问题主要是经济规模。尽管还需要很多年才能够以一个有竞争力的价格去生产这种光伏电板，但如果它能够达到理论宣传的效率，很可能掀起光电产业的革命。
太阳能效率再突破！HCPV转换率创44%新高
太阳能光电效率向来受转换率瓶颈限制，惟近期美国国家再生能源实验室（NREL）以III-V族化合物制造的高聚光型太阳能电池 （HCPV）转换率再获突破，创下44%的转换率新高，将太阳能光电的技术再往前推进一步。
HCPV太阳能电池是以砷化镓等III-V族化合物制成，并配合追日系统、高聚光透镜等零件，将太阳光以倍数效益投射在晶片上，能够有效提升单位面积的发电效率，适于安装在日照天数较短的地区，在短日照的环境安装依旧能够创造出同样的发电量，较矽晶太阳能电池有更广泛的应用范围。
根据NREL的最新研究成果，一款3层数的HCPV电池，在415倍的聚光环境下可创造出43.5%的转换效率，而在947倍阳光的聚光环境下，更缔造出44%的转换率，不仅成功突破先前HCPV发电系统的42-43%转换率天险，此一转换率数字更远高于矽晶太阳能电池往往不到25%的转换率。
随着转换效率的提升，HCPV太阳能电池较高的单位生产成本，就发电的单位成本而言已逐步贴近矽晶太阳能，而成为市场上另一具备相当效益的替代能源选项。
事实上，包括稳懋 （3105）、宏捷科 （8086）等国内砷化镓晶圆代工厂，乃至上游的磊晶厂全新 （2455）等均已切入太阳能电池与材料的布局，惟受限于HCPV太阳能供应链尚未完全成熟，电厂终端导入的渗透率未能有效提高，目前国内砷化镓厂的太阳能产品出货量并没有明显的比重浮现。
不过，业者也乐观看待，随HCPV转换率提高、产电成本进一步下滑，将有助于HCPV产品出货量逐步放大，HCPV太阳能发电市场依旧是砷化镓产业继3G、4G 行动通讯应用之后，具备相当成长潜力的另一成长蓝海。
NREL研发量子点太阳能电池，多激子效应使外量子效率超过100%
据报道，美国国家可再生能源实验室（NREL）的研究人员今年年初宣布采用量子点材料制造出了外量子效率（EQE）超过100%的太阳电池，从而证实了多激子产生（Multiple Exciton Generation，MEG）效应对未来高效太阳能电池研究的意义。
NREL的测试结构包括抗反射镀膜玻璃、透明导电层，纳米结构氧化锌层和经过乙二硫醇和肼处理的硒化铅量子点层。这项研究是量子点太阳电池的外量子效率首次突破100%。由于未经优化，电池转换效率仅达到4.5%。虽然效率相对较低，但在该太阳电池光电流中展示了多激子的生成仍然具有重要意义，这一结果为提高太阳电池效率开辟了一条新的路径。
外量子效率为指单位时间内从太阳电池产生的电子数量与单位时间内照射在太阳电池表面光子数量的比值。NREL的电池对能量3.5eV的光子外量子效率为114%。量子效率超过100%，意味着太阳电池吸收单个高能光子，会产生多个激子，即所谓的多激子产生效应。在传统晶硅太阳能电池中，高能光子高于半导体材料带隙的能量部分将以热量（声子）的形式散失，这是限制传统电池理论效率的主要因素之一。量子点材料可以将载流子限制在其微小体积内，通过产生多个激子，充分利用高能光子的能量，从而大大提高效率，将光子转化为更多电能。
NREL的电池对能量3.5eV的光子外量子效率为114%。量子效率超过100%，意味着太阳电池吸收单个高能光子，会产生多个激子，即所谓的多激子产生效应
目前国内研究机构也开始了对多激子产生的研究，南京大学微纳光学与超快光学实验室申请国家自然科学基金项目“半导体纳米材料的多激子产生研究”获90万元资助，而台湾大学严庆龄工业研究中心也在进行多激子效应量子点高分子太阳能电池的研究。此外，中国科学院半导体研究所材料科学中心的曾一平研究员和武汉光电国家实验室（筹）的唐江教授也分别就此问题发表过综述文章。
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