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光伏每周技术资讯汇总(第五期)

分类: 光伏太阳能 浏览量: 留言数: 6690

  随着能源危机的到来,作为新能源的代表光伏产业得到了迅猛的发展。从1839年法国科学家发现液体的光生伏特效应算起,太阳能电池已经经过了160多年的漫长的发展历史。光伏产业的不断发展,如何离得开技术的开拓创新?

  京都大学提高太阳能发电率1倍以上

  据日本媒体报道,京都大学近期研发出了一项将太阳能发电能力比现有水平提高1倍以上的新技术。此项技术是通过利用特殊的过滤器、将太阳光的热量转换成发电用电池易吸收的特定光,并发表于英国科学杂志——《自然光子学》(电子版)。

  据了解,太阳能电池中最常用的硅物质将太阳光的能量转变为电的效率只有20%,无论怎么改良也只能达到30%的上限,这是因为太阳光里包含着不同波长的光线,而能被硅吸收并转换为电的只集中在几种特定波长的光里。

  京都大学的野田进教授(电子工学)科研组开发出了只将特定波长的光提取出来的、类似于过滤器的特殊素材。可将只有6.8纳米(纳米相当于十亿分之一米)的砷化镓半导体薄膜插入到铝砷化镓半导体薄膜中。

  世界最大太阳能飞机完成跨越欧洲非洲长途飞行

  世界最大太阳能飞机瑞士“太阳驱动”号24日完成跨越欧洲和非洲长途飞行的最后一段,抵达位于瑞士帕耶讷的基地。

  飞行员贝特朗·皮卡尔驾机于格林尼治时间24日晨5时从法国南部城市图卢兹起飞,穿越法国中央高原地区,进入瑞士境内,飞跃瑞士境内西北部汝拉山区,最终于格林尼治时间24日18时30分降落在帕耶讷。

  “太阳驱动”号的整个跨州飞行完全依靠太阳能为动力,未使用一滴燃油,创造了太阳能飞机载人飞行的最远纪录。

  “太阳驱动”号5月24日从瑞士帕耶讷起飞,开始首次洲际飞行。飞机经停马德里短暂休整,6月5日抵达摩洛哥首都拉巴特。7月6日,“太阳驱动”号踏上归途,途中先后经停马德里和图卢兹。

  “太阳驱动”号由超轻碳纤维材料制成,翼展63.4米,堪比空客A340型飞机,而重量只有1600公斤,仅相当于一辆普通小汽车的重量。为减轻重量,飞机驾驶方式基本是机械操纵。该机是世界上第一架设计为可昼夜飞行的太阳能环保飞机,机翼上装有1.2万对太阳能电池板,为机上4台电动机供电。飞机白天飞行时,可将多余的太阳能电力储备到高性能蓄电池中供夜间飞行,以实现无燃油昼夜飞行。“太阳驱动”号2010年4月7日首飞成功,当年7月7日实现昼夜试飞,2011年5月首次完成瑞士至比利时的跨国飞行。

  太阳能级多晶硅材料提纯关键技术通过专家验收

  2012年7月23日,福建省科技厅组织专家对福建物构所黄丰研究员主持完成的省科技重大专项专题“太阳能级多晶硅材料提纯关键技术研发及检测服务平台的标准化建设”进行验收。在听取项目组的工作汇报后,专家组认为,该专题已按计划完成各项研发任务,一致同意通过项目验收。

  本专题针对太阳能级多晶硅材料提纯关键技术研发及检测服务平台的标准化建设,取得了以下主要成果:

        1、研究发展了纳米除硼技术,突破了冶金法除硼的动力学极限,结合高真空除磷技术和真空熔炼定向凝固一体化技术,成功开发出一套具有普适性和自主知识产权的完整冶金法提纯多晶硅工艺,实现高纯度(6N)的冶金法太阳能硅材料,将B、P含量为 10 mg/kg以上的工业硅原料提纯至B为0.5-0.6 mg/kg,P为0.2-0.3 mg/kg,总金属杂质《0.1 mg/kg,成品率达到60%以上,具有较好的产业化应用前景;

        2、以太阳能级硅材料标准分析测试平台和半导体光伏材料和器件的物理机制研究平台为依托,建成了太阳能级多晶硅材料综合测试实验室,并通过CMA计量认证。培养了一支专业的检测服务人才队伍,形成了标准的服务、管理制度;

        3、与福建亿田硅业有限公司合作,研发了炉外精炼与改进型二次精炼/定向凝固等核心关键技术,形成一套完整的多晶硅生产工艺,建成一条年产1500吨的多晶硅稳定生产线,产品中P、B 含量均在 1 mg/kg左右,金属杂质含量低于0.8 mg/kg,成品率达到66%,能耗降低到90 kWh/kg,产生了良好的社会和经济效益。

  在项目执行期间,项目组为福建省多晶硅生产企业开展免费测试服务项目约650项,申请国家发明专利2件,制订了1项检测地方标准,3项企业标准,项目合作企业新增销售收入超过3500万,新增利润超过500万。本项目的完成,为福建省多晶硅生产企业硅材料提纯技术的改进和提升提供了技术支撑,对促进福建省乃至我国太阳能电池产业的健康快速发展起到积极的促进作用。

  UCLA开发出光透射率近7成、转换效率4%的透明太阳能电池

  美国加利福尼亚大学洛杉矶分校(University of California Los Angeles,UCLA)日前宣布,该大学研究人员利用涂布工艺开发出了可见光透射率高、转换效率为4%的透明有机薄膜太阳能电池。该产品主要通过将红外线转换为电力进行发电。波长550nm的绿光透射率接近66%。从外表来看,其透明度也很高。具备如此高光透射率,同时转换效率高达约4%的太阳能电池,在全球尚属首例。

  开发了该产品的UCLA材料科学和工程学教授杨阳(音译)说:“由于可用涂布工艺制作,因此能够以低成本生产大面积太阳能电池。”并且,由于该产品透明,而且可以利用挠性基板,因此除了住宅和大厦玻璃窗之外,便携终端机壳以及可照射到阳光的所有表面均可成为发电源。

  该太阳能电池由看上去基本透明的2枚电极和透明有机半导体层构成。其中一侧电极组合利用了普通透明电极材料ITO和有机导电材料。另一侧透明电极通过涂布氧化钛(TiO2)微细粒子与银(Ag)纳米线,形成了电极。

  加州大学展出透明太阳能电池 团队中有多名华裔成员

  透明的光伏发电对于你的智能手机意味着什么,不用多讲,但这什么时候才能实现?虽然困难重重,但千万不要放弃这样的理想。近日加州大学的洛杉矶分校的研究人员就表示,已经研究出了一种潜在的新型透明太阳能电池,其能量转换率目前达到了4%。

  据悉,研究人员所说的这种透明太阳能电池,采用了新型的聚合物制成,能够通过红外线转换电流。同时其还具有66%的透明度,和4%的能量转换率。

  然而,朋友们也不要太过激动,毕竟这样的技术照进现实还需要不短的时间。据悉,发明这种电池的研究团队中大部分是华裔。

  在本月的美国化学学会期刊上,洛加大的一个化学和生化研究团队在刊物中写道:“高性能、视觉透明的聚合物太阳能电池”为制造能源以及建筑设计开创了新的可能性。据悉,这种塑料窗户可以以4%效率水平发电。电池板吸收接近红外光谱的太阳能,但是却可以让66%的可见光波穿透。

  学校还同时公布了一个针对半导体研究的新发展,这个半导体可以用来收取电池板产生的电力,取代传统的金属负电极。这种由银和二氧化钛制作的亚微观混合纳米线可以让能源流向窗户而不被肉眼看到。洛加大和加州大学圣巴巴拉分校的加州纳米系统研究所主任韦斯(Paul S. Weiss)说:“我们对这个透明太阳能电池的新发明而感到兴奋,这可以应用于我们在透明导电窗的最新发展上,来制作这些设备。”除了韦斯和博士生和毫克斯(Steve Hawks)之外,这项研究的作者中有多名华裔,他们分别是博士后研究者朱瑞(Rui Zhu,音译)、博士生陈春朝(Chun-Chao Chen,音译)、窦乐天(Letian Dou,音译),常崇辉(Choong-Heui Chung,音译),宋泽斌(Tze-Bin Song,音译)。

  据悉,聚合物太阳能电池的研究在竞争非常激烈的太阳能电池科技业获得了很多关注,此前有很多关于透明或半透明聚合物太阳能电池的研究,但是这些研究成果或者见光率较低,或者性能较低。

  洛加大华裔教授带领纳米太阳能团队继续创新

  洛杉矶加州大学纳米系统研究所杨阳教授带领的团队创造出了“高性能太阳能透明电池”,这种电池目前在全世界的相关研究范围内都处于最领先的地位,该团队的成员除一名韩裔以外,其他均为华裔,而且是来自台湾和大陆两地的精英学者们,他们一同合作带领研究继续进行创新。

  创造“高性能太阳能透明电池”的洛加大纳米系统研究所团队由6名成员组成,来自台湾的杨阳教授为领队。杨阳介绍说,在研究所内,研究者们来自世界各地,而在他的团队中,聚集了各领域的精英研究者,大家一同合作,推出了这个研究成果。

  现在该发明已经引起各方面的注意,杨阳说,将来他们希望和私人企业、政府合作,推广该技术。他透露说,最近团队还拿到全美科学基金会的资金,将研究如何进行环保型生产,而不破坏环境。

  在研究方面,杨阳介绍说,来自韩国的郑重熙和来自大陆的朱瑞负责纳米银线电极和设备的研究,另外一名队员窦乐添则负责化学领域和材料合成,其它2名华裔队员则负责其他相关领域。他指出,研究10年前就已经开始,并且在不断累积经验,现在有了突破,主要是材料和电极的突破,让该发明成为了可能。杨阳说:“我们的宗旨就是要找最好的研究者,要进行团队合作和教育,希望通过不同的项目将这些研究者培养成有用的人才,把技术带到世界各地。”他指出,在研究所培养的人才中,有1/3的人成为教授,有1/3的人到工业界发展,还有1/3的人自己开公司。

  谈到这个太阳能电池的创新团队时,杨阳说:“这是一个非常兴奋的团队,在进行合作和交流的时候,队员们很多时候讲中文,也有很多时候讲英文,作为国际团队,我希望有更好的人才加入,将最好的技术带到世界各个角落中去。”

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