本周最新技术资讯有：斯坦福大学科学家发明了即剥即贴太阳能电池板；日本研发太阳能电池新技术转换率可望大增至85%；美国麻省理工学院研究石墨烯“进军”太阳能电池；北京大学物理学院太阳能“漏斗”研究获进展等等。
国外技术
斯坦福大学发明即剥即贴型太阳能电池板
斯坦福大学科学家发明了即剥即贴太阳能电池板，这种新型太阳能电池板可以像创可贴一样被剥离下来粘附在任何表面上，它能提供和普通太阳能电池板一样大小的电能，重要的是，该太阳能电池板不需要任何装配，大大拓宽了太阳能技术的潜在应用范围。
有关它的介绍文章已经发表在了近期的《科学报告》（Scientific Reports）上。
斯坦福大学的郑晓林解释称，这项新技术是一个由硅、二氧化硅和金属构成的“三明治”结构。
为了将太阳能电池从薄片上剥离，薄片必须在室温下放置于水里，热敏释放胶带会慢慢脱离，让水渗入镍和二氧化硅界面，太阳能电池就会慢慢地脱离硬片，但仍附在热敏释放胶带上。
郑表示，这个实验已经表明即剥即贴过程不会影响太阳能电池的功效。“而且不浪费，硅薄片不仅不会遭到损坏，而且还很干净，太阳能电池剥离后，它可以反复被使用。现在你可以将太阳能电池黏在头盔、手机、凸面窗户、可携带电子设备、衣服等任何东西的表面。”
薄膜太阳能电池研发者之一：Xiaolin Zheng
研究人员还称，这个过程可以应用在薄膜电子设备，包括印制电路板、超薄晶体管、液晶显示器等。“显然，薄膜电子设备和薄膜太阳能电池的结合使从智能衣服到新航天系统领域的许多新产品有了现实可能性。”
太阳能电池衰减研究对太阳能板产业影响
卢森堡大学光伏研究院建立了一个观察与防止太阳能电池在生产完成前衰减的方法，自从发现化学品会损坏太阳能电池以来，这个方法已经迅速影响到太阳能电池制造业。
太阳能板之所以能够将太阳光能转化成电能，是因为其中有太阳能电池--此“电力发电机”负责太阳能板的能量。虽然薄膜太阳能电池有一层负责吸收太阳能量的薄膜，但是薄膜会在生产过程中衰减。
“一片太阳能薄膜电池是由多层薄膜堆叠而成。其中最主要的那层膜用于吸收阳光和转化成电能。如果这些吸收器不能立刻加工，它们将失去部分转化光能的能力。”卢森堡大学光伏研究院研究员大卫说。
研究员用激光照射到太阳能电池上来测量光照，发现衰减出现在首次照射后几分钟内。他们同时发现可通过快速照射另一束激光来防止衰减。这样做能够让太阳能电池趋于稳定。
在光伏业内，太阳能电池因经济方面的需求被高速加工完成，如今科学家们指出物理方面的原因，为何生产过程应该快速完成。
日本研发太阳能电池新技术 转换率可望大增至85%
日经新闻24日报导，日本北海道大学的石桥晃教授等人已研发出一套可大幅提高太阳能电池光电转换率的技术。据报导，一般的太阳能电池要将转换率提高至40%以上水准就相当困难，惟石桥晃教授等人藉由采用多款不同种类的半导体材料，可将太阳光大半转换成电力，就理论上来看，可将太阳能电池的转换率提高至85%的水准。报导指出，石桥晃教授等人目前已完成原理的确认阶段，并计划于早期内进行实用化（量产）。
报导指出，石桥晃教授等人所研发的新技术主要是顺着光前进的方向，依序排列多种半导体薄膜，以藉此依序吸收紫外光、可视光和红外光。据报导，目前虽有藉由依序堆叠不同尺寸的「量子点（QuantumDot；由化合物半导体所制成、尺寸为数奈米）」来提高转换率的研究，惟和「量子点」太阳能电池相比，采用石桥晃教授等人所研发的新技术的太阳能电池更易于进行生产。
日经新闻曾于2011年4月25日报导指出，日本太阳能电池龙头厂Sharp已和东京大学的荒川泰彦等教授成功透过电脑解析出可将太阳能电池光电转换率自现行的20%左右一口气大幅提升至75%以上的电池构造。Sharp所设计的太阳能电池为堆积数层铺满量子点的「面」，使其厚度成为数μm-10μm，并在其两面上装上电极，而藉由将量子点作最适当的配置，可将现行一般太阳能电池所无法捕捉的红外光转换成电力，进而可大幅提升太阳能电池的光电转换效率。
日本成功研发高效太阳光电系统 2013年投入使用
据中国之声《全球华语广播网》报道，太阳能发电已经不是新鲜事儿了，不过太阳能发电的效率一直以来都是科学家们努力的方向。近日，日本一家创新公司研发出了高效的太阳光发电系统。
这套新的高效太阳能光电系统与目前的技术相比，应该说这个高效比较表现在它具有热回生的功能，在日本目前还是非常罕见的。据介绍，这个系统在未来将可以实现40%最大的转换率，从这家创新公司目前向媒体介绍的情况来看，从2013年就可以开始投入到实际的使用了，另外我们大家都知道2011年311大地震以后，日本的核电站遇到了一个最大的冲击，所以在这种情况下，怎么样来寻求新的能源呢？也出现了问题，可以说在某种意义上促进了日本利用太阳能发电的普及还有群众对这种发电效率以及降低成本的这个呼声，一个是在不断的提高，一个也是在不断的落实下来。
311大地震以后，日本核电站受到了最大的冲击，因此给是否存在核电站已经成为了一个重大社会问题。不久前刚刚结束的日本大选，实际上各个政党争论的一个焦点也是是否能够实现零核电的问题，日本民主党提出来本世纪的30年代日本要达到零核电，但是我们从这一次大选当中，民主党只得到了57个席位我们可以看出来，日本老百姓应该说不是特别信赖也不是特别支持的。而我们看到了日本自民党在这次大选当中大获全胜，拿到了294个席位，其中就是有一点，日本自民党一方面讲日本应该向着脱核电的方向前进，但是在目前这种情况下，日本离不开核电，日本毕竟有2/3的电力在依赖着它，因此他们提出来，确保安全的情况之下，让那些已经停运了的商业的核电反应堆重新启用，而这一点获得了民众的支持。
在看到这个背景之下，我们也要意识到311的大地震让日本的核电问题引起了一场技术性的革命，那么未来是不能够单单的依赖火力发电和核发电，而走一种新的太阳能发电，至少是两条腿走路、三条腿走路甚至四条腿走路，有更多的路径、更多的选择，这是一个发展方向。
美国桑迪亚国家实验室研制出金光闪闪雪花状光伏电池
冬季来临，大雪纷飞，寒意刺骨。美国桑迪亚国家实验室（SandiaNationalLaboratoriy）研究人员研制出华丽闪耀的雪花状光伏电池，为寒冬带来一丝暖意。
这一金光闪闪的太阳能电池片由晶体硅制作而成，运用的材料仅约为6平方英寸太阳能硅片标准太阳能电池的一百分之一。
该雪花状太阳能电池凭借不同寻常的形状与表面可完美吸收太阳光线。预计该电池价格将更为低廉、转换效率更高，并有望运用于纺织与服装领域。
美国开发流体电池储能技术
为了开发出更多的可再生能源配套设施，创造可再生能源满足更多电力需求的潜力，哈佛大学的工程师以及科学家使用了来自能源部高等研发项目能源项目开发出了一种新的电池存储设备。该项目总款项为1.3亿美元，用来支持创新型能源项目。
绿色储能必须是可行的，绿色储能还不能大大增加可再生能源发电电价。
绿色能源
实际操作的经济性是一个很大的担心。希望实际操作的成本可以很低。探究人员在研究怎样改进流体电池。该技术提供了可用于电网级别存储的环保、小型有机电池。然就人员和商业电气系统开发商Sustainable Innovations进行合作。
如果我们使用风涡轮以及光伏材料等间歇性发点手段发送大部分能源，那么我们必须要存储大量的电力。现在还不存在低成本的办法来解决大规模储能问题。流体电池可能使得固定储能的市场应用是可能的。而这将让风力以及太阳能发电代替更多的燃料电池。
石墨烯“进军”太阳能电池
近日，美国麻省理工学院的研究人员研制出一种在柔性石墨烯片上涂覆纳米线的新方法。这种方法可以生产出低成本、透明以及柔韧性佳的太阳能电池，能够在窗户、屋顶以及其他物体的表面使用。
这项最新研究成果发表在近期的《纳米快报》杂志上，共同撰写者包括麻省理工学院博士后朴慧星和张胜根（音译），材料科学与工程专业副教授塞尔维洁·格瑞特克，以及其他8位来自麻省理工学院的研究人员。
目前大多数太阳能电池由硅制成，由于硅需要高度纯化后再制成晶体并切成薄片，导致价格一直比较昂贵。许多研究人员都在探讨硅的替代品，如纳米结构或者混合太阳能电池，而铟锡氧化物（ITO）是这些新型太阳能电池使用的一种透明电极。
格瑞特克说：“目前，ITO是透明电极材料的首选，如在触摸屏幕智能手机上使用。但是该化合物中铟的价格高昂，而石墨烯则由无处不在、价格低廉的碳所组成。”
格瑞特克表示，石墨烯可能是替代ITO的新材料。除了成本较低外，它还有诸如柔韧性佳、重量轻、机械强度与化学稳定性高等优点。
由于石墨的稳定性和惰性结构，要直接在纯净石墨烯的表面构建半导体纳米结构而又不影响其电性能和结构，具有较高的挑战性。因此格瑞特克及其团队使用了一系列聚合物涂层来改变石墨烯的属性，使其能够粘合氧化锌纳米线层，然后再覆盖上响应光波的硫化物量子点或者一种被称为P3HT的材料聚合物。
格瑞特克说：“尽管进行了修改，但是石墨烯的先天属性仍然保持不变，是一种有着显著优势的复合材料。”
麻省理工学院的团队已经证实，电极分别基于石墨烯与ITO的设备在效率方面具有可比性。在覆盖硫化物量子点的情况下，虽然石墨烯的功率转换效率比通用的硅电池低4.2%，但今后在特殊用途中将具有竞争力。
此外，研究报告的第一作者、麻省理工学院材料科学与工程学系博士后张胜根表示，不同于其他温度一直持续升高的半导体，涂层氧化锌纳米线的石墨电极完全可以将温度控制在175摄氏度以下。
太阳能充电！让iPhone变身游戏机
iPhone上有很多好玩游戏，但受制于触控屏，很多动作类无法获得最佳体验。一个国外创业团队就针对这点制造出了FlipSide游戏外壳。
FlipSide可以外接到iPhone设备上，然后将iPhone变为手持游戏机。这款配件的厚度仅为3毫米，两边有一个适当的角度，可让手感更舒适一些。它的背部有一快太阳能板，允许用户通过太阳能进行充电。并且FlipSide采用蓝牙4.0技术，功耗更低。
目前这还是一个在Kickstarter上募资的项目，据说它的发起人Justice Frangipane已为这款产品努力了一年。
三和喜雅达推出能以太阳能电池开关的卷帘窗
三和喜雅达工业公司将于2012年12月25日开始销售配备有太阳能电池的电动卷帘窗“Madomore Screen S Solar Type”。因为不需要电气施工以及室内外布线施工，所以与以前的电动卷帘窗相比，可缩短工期并提高装饰性。另外，该公司已于2012年11月推出了配备太阳能电池的车库用电动卷帘门产品。
Madomore Screen S Solar Type的太阳能电池安装在独栋住宅的卷帘窗窗框上。仅依靠该太阳能电池模块提供的电力来开关卷帘窗。太阳能电池采用尺寸为550mm×58mm的非晶硅型产品，最大输出功率为1W，所发电力储存在镍氢充电电池中。
卷帘窗早上打开晚上关闭、一天开关一次所需要的电力合计约为1.3Wh。再为待机电力等留些余量，安装场所应具备的条件是每天阳光直射3小时以上。据介绍，在阴雨天等没有阳光的情况下，存储的电力最多可供卷帘窗连续工作5天。
不包含施工费及搬运费等在内，Madomore Screen S Solar Type的价格为20.16万日元。价格比以前的电动卷帘窗的约9万日元要高，但不需要花费施工费用。
日本研发出太阳能电池纤布 可自体发电
日本京都一家太阳能电池制造商，日前成功以极小颗粒的球状太阳能电池织成布料，让这种「能够发电的纤维」成为全球创举，预计3年后可实用化。未来普及化后，将可做为登山用品、救灾用的帐篷、汽车或船舶使用的纤维，甚至连艺人的舞台服装，都能自体发电，闪闪发亮。
这种球状太阳能电池「Sphelar」又称为球矽太阳电池，是日本京半导体公司（Kyosemi）于1995年研发而成，有别于传统的平面光伏设计，而是采用更高效的球状设计，可在各个方向捕获太阳光线，据说1年总发电量可达到平板太阳能电池的2到3倍。京半导体曾尝试将球矽太阳电池嵌入汽车车身及玻璃中，今年2月曾发表新的太阳能电动汽车概念。
全球创举 预计3年后可实用化
京半导体5月间成立「Sphelar Power」子公司，专注于球矽太阳电池的运用开发，与福井县工业技术中心合作开发「能够发电的纤维」。球矽太阳电池每颗直径1.2公厘，轻薄短小，晴天时每颗出电量为0.2微瓦，一旦聚集成千上万颗，透过导线连结蓄电池，即使在夜间也能成为发光、发热的电源。
新开发的球矽太阳电池布料，是以穿有球状太阳能电池的纬线纤维，再与一般的经线纤维一起织成布料，纤维的种类可任意变化，织出来的布料运用面也更为宽广。福井县工业技术中心也打算将这套技术运用在电子零件上，预计3年后实用化。
“愚人黄金”制备廉价高效太阳能电池
黄铁矿的外观如同黄金，因此也被称为“愚人黄金”，这种从古罗马时代已被人熟知的金属欺骗了很多人，但现在研究人员发现，这种曾经“愚弄”了很多人的金属也有很实在的用途——制备廉价高效的太阳能电池。
美国俄勒冈大学的研究人员日前成功利用黄铁矿制成了一种全新的化合物，这种化合物能够大量吸收太阳能，有望应用于太阳能电池制造。与传统的太阳能电池制造材料不同，这种黄铁矿化合物无毒无害，易于获取且价格低廉，如果能够实现量产，将为太阳能发展开辟一条全新路径。研究人员已将这一成果发表在最新一期的《先进能源材料》上。
比起其他贵金属，黄铁矿本身价值不大，但近25年来，科学家始终认定这种普通金属具备的特殊优点一定有用武之地，或许未来再称之为“愚人黄金”将不再合适。
“我们很早就发现了黄铁矿能够很好地吸收太阳能，但在实际应用中始终不得其道。”俄勒冈大学化学系教授科兹勒说：“经过长时间的研究，我们发现将其制成一种特殊化合物能够很好发挥其特性，只是要将这些原材料制成太阳能电池还有一些工作要做，但这种材料的潜力毋庸置疑。”
在太阳能研发的早期阶段，黄铁矿就引起人们的兴趣。黄铁矿能够吸收大量的太阳能，且储量丰富，相较其他竞争材料，比如硅，优势明显，但它的致命缺点是无法有效地将太阳能转换成电能。
早前科学家们不知道原因何在，但最新研究已经破解了这个难题。由于制造太阳能电池需要大量的热量，黄铁矿在这个过程中会分解并形成一些新的物质，这些物质会阻碍电力的产生。
在此基础上，俄勒冈大学的研究人员开始尝试用黄铁矿制成新的化合物，在保留黄铁矿特性的同时保证其不会因高温而分解。研究人员成功了，其中之一便是铁硫化硅。
“从自然界提取的各类元素中，铁大概是最廉价的，其次是硅，而硫几乎是免费的。”科兹勒说，“这些化合物稳定、安全，并且不会分解，目前看来，似乎没有什么可以阻止它成为新型太阳能材料。”
这个项目得到了美国政府的大力支持，美国能源部为其提供了300万美元的研发资金。目前研究人员正在与其合作的科罗拉多国家可再生能源实验室继续试验，试图寻找并制造出更加合适的新材料。“这种材料的好处在于，它储量丰富且成本低廉，最重要的是能够生产高效太阳能电池，这满足了太阳能大规模应用的所有条件。”科兹勒说。
国内技术
中电投四氯化硅循环利用技术通过验收
12月19日，青海省科技厅高新处组织部分专家在省科技创新服务大厅会议室召开了“中电投新能源分公司多晶硅生产四氯化硅循环利用产业化技术研究”项目验收及成果鉴定会。
与会专家通过鉴定认为：中电投新能源分公司承担的多晶硅生产四氯化硅循环利用产业化技术研究项目的创新点在于，能通过化学反应将多晶硅生产过程中产生的副产物四氯化硅转化成生产多晶硅的原料三氯氢硅，实现副产物的综合回收利用，变废为宝，大大降低生产成本和环境污染。单套装置每年可转化2.3万吨有害四氯化硅，可生产2.2万吨三氯氢硅，同时具有电耗低优点。每年可节电约1400万千瓦时，该技术目前在国内处于领先水平。
2010年10月经省科技厅高新处批准，多晶硅生产四氯化硅循环利用产业化技术研究项目正式立项。两年来，在黄河公司正确领导下，相关部门的大力支持下，新能源分公司攻坚克难，在引进冷氢化技术的基础上对部分装置进行优化改造，取得很大的成绩。该项目研究工作的顺利完成，不但消除了多晶硅生产的副产物四氯化硅的安全、环保危害，还变废为宝，将其转化为生产多晶硅的原料，循环回收利用，降低了生产成本，提高了产品的竞争力，而且打破了国外对这一先进工艺的寡头垄断，填补了我国采用冷氢化技术转化四氯化硅的技术空白，意义重大。
太阳能“漏斗”研究获进展
采集太阳能并将之转变为电能是一直以来非常重要的课题。北京大学物理学院量子材料科学中心的冯济在近期的工作提出，通过应变构造所谓的“太阳能漏斗”，为这一个课题提供全新的视角。这一工作发表在《自然—光子学》上。
传统的材料所能承受的拉伸弹性应变通常不会超过0.2%。最近出现的一类新型低维材料，如石墨烯，单层二硫化钼等，能够承受巨大的弹性拉伸。冯济及其合作者考虑如何运用弹性应变为材料带来前所未有的性能。他们设想让探针顶压悬浮的弹性薄膜，构造出一个不均匀的应变场。弹性应变在微观上对应的是化学键的拉伸或者压缩，改变材料中电子（或者载流子）的能量。不均匀的应变分布就可以引发一个对载流子的有效电场。如果在一个器件中实现应力集中，即能实现通过应力场来集中载流子。这就好像一个载流子“漏斗”。冯济及其合作者提出的器件的几何形状也正好是漏斗形。
作为概念演示，冯济与合作者针对单层二硫化钼开展数值模拟。单层二硫化钼是目前备受关注的量子材料。冯济和王恩哥在之前的合作中，演示了单层二硫化钼具有被称为“谷”的量子自由度，体现出“谷”圆二色光选择性及量子输运特性［Ting Cao et al. Nature Communications 3， 887 （2012）］。除了特异的光学性能，二硫化钼还是一个只有0.6纳米厚的超强度弹性晶体薄膜，可以承载11%的弹性应变。冯济与合作者通过基于密度泛函之GW近似，求解Bethe-Salpeter方程，得出二硫化钼中的准粒子能量（电子、空穴和激子）。计算显示，二硫化钼中的准粒子能量对应变非常敏感，其激子能量在材料的强度范围之内可以改变0.7 eV之多。结合经典分子动力学计算出顶压下的单层二硫化钼的应变分布，冯济及其合作者演示了这一设计的可行性。
应变和应变场对材料的许多性能在量子层面具有深刻影响。冯济的工作展示了非均匀应变场在调控载流子方面的独特能力。弹性应变具有d（d+1）/2个维度（d是材料的维度），相应的应变场则是一个d（d+3）/2维的连续变量，对材料性能具有丰富多变的调控能力。在超强度材料崭露头角的今天，不难预见弹性应变工程将是一个具有理论和技术价值的科研方向。哥伦比亚大学的James Hone教授在《自然-光学》同期的News and Views上对冯济的工作发表评述［Nature Photonics 6， 804-806 （2012）］，也对弹性应变工程的潜力给予高度评价。
这项工作是与MIT材料系和核工程系的李巨教授、钱晓峰博士和Cheng-Wei Huang合作完成的，受到中国自然科学基金委、973计划、美国NSF及空军等的资助。
中电光伏提供iPad版光伏发电量软件
近日，中电光伏集团率先免费提供Apps（iPad版）组件电量计算器和天气预报于一体的应用软件，据悉该软件是一款集太阳能光伏组件年发电量计算器和天气预报于一体的应用软件，它可以针对性的分析适合发展光能的地区的天气情况和光照情况，并计算不同光伏组件一年的电量产出，将结果结合日常生活和环保故事向人们传达使用清洁能源的重大意义。
聚合物太阳能电池活性层微观形貌研究获进展
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。
在中国科学院、科技部、国家自然科学基金委的大力支持下，化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室最近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重要进展。
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，并与美国北卡罗来纳州立大学（North Carolina State University）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。
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，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构筑中。
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。
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