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？
MIT开发出全碳太阳能电池 可将红外光转换为电能
目前到达地球的太阳光超过40%属于光谱中的红外光区，但是大多数的光伏设备都不能利用该能量。MIT近期开发了一款全碳太阳能电池，可以吸收红外光热辐射。他们相信全碳太阳能电池可以引领组合太阳能电池的发展，即使用传统的硅基电池和新的全碳电池来生产更多的能量。
像近期的能源领域许多突破性进展一样，这次的关键点在碳纳米管。该研究小组已使用纳米管和碳的同素异形体C60来制造新的电池。
为了使这种电池效率尽可能高，纳米管必须是非常纯的标准的类型：单层。在吸收光照的时候，传统光伏电池仅仅使用一层聚合物来使纳米管保持原位，并且收集松散的轰击电子。但是新工艺会增加一层额外的镀膜来避免因接触空气而退化，这就使得新的全碳光伏电池尽可能的稳定。
由于该材料对可见光是透明的，所以此种碳电池可以放在传统光伏电池上面来吸收红外光，这种串联电池可以利用阳光的大部分能量，但是这种技术还远未准备好。该研究小组称，目前该电池模型的能量转换效率仅为0.1%。
NREL证实Stion公司CIGS组件效率达到13.4%
美国能源部可再生能源实验室（NREL）近期证实Stion公司CIGS组件的受光面积效率达到14.8%（组件效率13.4%）。组件尺寸65cm x 165cm，功率145W，Stion在密西西比州哈蒂斯堡建有100MW生产线。
Stion称其产品在NREL认证的量产整体CIGS组件中效率最高。公司已经从3月份开始出货。
“我们的量产组件效率达到14.8%，这标志着我们在运营和技术方面取得了巨大成就，”Stion的首席执行官Chet Farris表示，“我们计划在不断提升技术水平的同时，集中精力降低成本。”
“纳米三明治”技术使太阳能电池更轻薄更高效
近日，美国北卡州立大学的研究人员发现了一种新的方法，来制造更轻薄的薄膜太阳能电池，同时也不会降低电池吸收太阳能的能力。让电池更轻薄可以显著降低生产成本。
北卡州立大学材料科学与工程系的助理教授，同时其也是一篇研究该技术的论文的合著者Linyou Cao博士说到，“我们可以使用超薄活性层利用纳米级三明治设计来制造电池。”“例如，我们可以使用仅有70nm厚的非晶硅活性层来制造太阳能电池。这是一个显著的提升，因为目前市场上典型的薄膜太阳能电池的活性层厚度都是300-500nm之间。”薄膜太阳能电池中的活性层是指实际吸收太阳能并将其转换为电能或化学燃料的材料层。
“我们开发的该技术是非常重要的，因为该技术可以应用到许多其他太阳能电池材料中，例如碲化镉，铜铟镓硒和有机材料。”Cao博士补充到。
新技术很大程度上依赖于传统的制造工艺，但是生产出来的是完全不同的产品。第一步是使用标准的印刷技术在基板上印上一种图案，该图案描述了由透明介电材料制成的结构，尺寸在200-300nm之间。然后研究人员在基板和纳米结构上镀上一层活性材料（比如非晶硅）的极薄层。然后活性层上再覆盖另外一层介电材料层。
在活性层下面使用介电纳米结构制造薄膜电池，并且突起的表面等间隔地分布在薄膜上，像中世纪城堡顶部的锯状口一样。
“该技术的一个关键方面是纳米三明治的设计，在两个介电层之间夹着一层活性材料层。纳米结构可以扮演高效的光学天线角色，可以将太阳能集中到活性层当中。这意味着我们可以使用更薄的活性层而不需要牺牲他的性能。在传统的薄膜电池设计中，使用更薄的活性层会损害太阳能电池的效率。”
Natcore联合5家公司检验LPD工艺能否降低成本提高性能
Natcore Technology近日同2家北美公司，2家中国公司和1家欧洲公司合作，目的是进行研发测试以确定Natcore的黑硅和液相沉积（LPD）工艺是否能够帮助匿名公司的太阳能产品降低成本并提高性能。Natcore指出，这5家公司以使用等离子增强化学气相沉积（PECVD）来在其产品上沉淀薄膜著称。该公司将使用在纽约Rochester研发中心的AR-Box来完成测试。
来自北美的两家公司为Natcore提供了硅片样本来进行测试。一些硅片将和黑硅一起处理，一部分将使用Natcore的LPD表面钝化技术处理，其它的使用两种工艺。中国公司提供的硅片样品，Natcore将为其喷涂“绝对黑”抗反射涂层，而欧洲制造商向Natcore表示想在硅片工艺中添加一个非常薄的LPD二氧化硅层处理。薄薄的一层正好是该公司实验生产线上电池结构重要组件，如果Natcore技术成功插入，预期会降低电池的制造成本。
Natcore的总裁兼首席执行官Chuck Provini说：“这些公司来找我们是因为他们意识到了我们LPD和黑硅技术的成功。如果这些测试的结果和预期的一样，这些公司很可能会成为我们AR-Box、LPD牌照和所需化学品的重要短期客户。”
Provini补充说：“此外，我们正在同全球市场上的潜在联合伙伴进行协商。成功的商业测试将是我们谈判的强力帮手。”
SABIC开发全新光伏建筑一体化聚碳酸酯面板
2012年6月25日–凭借全球70千兆瓦（GW）的累计安装量1，光伏发电系统已经成为了继水力和风力发电后的世界第三大可再生能源。为应对日益增长的太阳能需求，沙特基础工业公司（SABIC）今天发布了首款光伏建筑一体化（BIPV）的聚碳酸酯（PC）面板，这款应用于屋顶、外墙和窗户的产品正推动这一新兴能源的可行性和集成性。该款来自SABIC创新塑料（InnovativePlastics）业务部门的全新解决方案
——Lexan*BIPV面板，可通过一个综合解决方案，为设计师和建筑师提供更优异的设计自由度、隔热能力、安装便利性和发电能力。LexanBIPV面板由SABIC和新型柔性光伏面板生产公司。
——SolbianEnergieAlternative合作开发，将SABIC坚韧、轻质且透明的LexanThermoclear*PC板材与Solbian的柔性层压式晶硅电池相结合，提供多种结构、配置和颜色的产品供选择。LexanBIVP面板印证了SABIC对客户的承诺，即在改进建筑行业材料技术的同时，助推行业发展新趋势以及帮助实现更环保的设计要求。
“新款LexanBIPV面板的问世说明了SABIC勇于改变现状，为建筑行业的客户寻求更佳解决方案和实用的创新技术，”SABIC特种薄膜与板材部总经理JackGovers表示：“我们与Solbian合作开发的新技术可为传统的屋顶和窗户系统带来革命性的改变，并为全球建筑和太阳能系统的一体化提供新的选择。我们在满足设计师和建筑师对于性能要求的同时，还实现了他们的可持续目标并增强了他们的竞争优势，对此我们感到无比自豪。”
“基于我们与SABIC富有成效的合作，这款全新的高性能解决方案势必将促进光伏产品在全球各地商业与住宅建筑上的应用，”SolbianEnergieAlternative董事长EnriqueGarcia表示：“SABIC致力于通过扩充其材料产品为客户带来新的机会，而我们很高兴Solbian能为这一成功锦上添花。”Solbian的柔性光伏面板采用能量转化率高达23%的单晶硅电池制成，通过高回弹技术嵌入到聚合物中，使其具有极佳的柔韧性。它们还可耐受极其恶劣的天气条件。
优美的曲线 实用的性能
LexanBIPV面板最大的优势之一就是：设计自由度。与传统BIPV材料相比，SABIC的面板具有更好的现场冷弯性能，便于制造集成了采光和光伏发电功能的曲面屋顶系统。通过使用半透明LexanBIVP面板模块，设计师可在外墙、屋顶和天窗系统中，打造出独一无二的采光特性。
此外，新型面板沿袭了LexanThermoclear极佳的隔热性和光管理的特点，具有卓越的性能。与传统的高效双层玻璃相比，新型面板可降低17%的能耗。它们能降低大片建筑玻璃的致冷负荷和眩光。这种不易破碎的防紫外线（UV）PC材料还可提升安全性且非常经久耐用。
LexanBIPV面板的另一大重要优势是重量轻，这可降低运输支出，而且使组装更加简易快速。与重型玻璃面板或标准光伏面板相比，LexanBIPV面板可节约安装时间和成本。同时，面板所需的支撑钢框架比玻璃所需的支撑要轻，降低了材料和运输成本。
LexanBIPV面板有10、16、20、25和40毫米五种规格，用于矩形和X型外墙配置，并可提供透明、乳白色、古铜色、绿色、蓝色和灰色的外观。
对于环保建筑材料的高涨需求
现在，如何降低能耗已成了建筑行业最关心的问题。根据平均材料成本计算，2010年全年环保建筑材料累积支出约为145亿美元，预计到2030年，这一数字将会达到约1200亿美元2。越来越多的新建筑采用了BIPV面板作为主要或辅助电力来源；同时，现有建筑也有可能翻新安装BIPV模块。
新型Lexan BIPV面板符合国际电工委员会（IEC）ENISO/IEC17025、EIC61215和IEC61730-2标准，并为引导建立“领先能源与环境设计”（LEED）的环保建筑认证体系作出了贡献。
SABIC已在其意大利的制造工厂里安装并使用了这一新型面板，并将于2012年下半年开始正式销售该面板。
Schmid Silicon Technology氯氢化工艺转化率达到24.3%
TÜV南德意志集团日前公布了Schmid Silicon Technology（SST）公司的氯氢化反应制三氯硅烷工艺的测试结果。这项研究位于SST在德累斯顿的工厂，开始于2011年12月，在测试中，这项工艺的参数都被调制最低，以检验SST氯氢化反应技术在最“恶劣”情况下的最低转化率。
在测试中，流化床反应器的反应时间减少60%，反应温度设为最低，在这样的情况下，氯氢化反应的转化率为24.3%。SST的首席运营官Jochem Hahn表示，“我们很自豪向多晶硅产业推出我们的低压氯氢化反应系统。相比传统高压氯氢化反应系统，我们先进的低压氯氢化反应系统在操作性、安全性以及成本方面拥有诸多优势。”
TÜV南德意志集团同时证实在正常工作温度和满负荷情况下，三氯硅烷产量还可以进一步提高。Jochem Hahn表示，“我们的转化率可以达到26.8%，而且还有进一步上升的空间。”
Seaward Power发布应用于光伏系统诊断测试的钳形表
近日，Seaward Power推出了一款AC/DC钳形表，主要应用于太阳能光伏系统的测量和诊断测试。
公司称，该钳形表可以侧脸直流和交流电路功率，有效电压和电流，谐波失真，功率因数，电阻和连续性，二极管检查和电容。
该产品是特别为太阳能光伏安装商和技术人员设计的，包括那些对直流和交流系统的电参数测量和分析感兴趣的和执行诊断、检查逆变器任务的人员。
该钳形表可以用来对光伏系统试运转之后的维护和检修，确保逆变器和其他系统组件都运行良好。
Seaward Power公司进一步阐述到，为进行功率效率分析，用钳形表夹住电缆来测量逆变器电流。当光伏组件连接到逆变器时，备用的串联接头可以测量直流电压。
该款新型钳形表可以配合万用表的功能，适合使用在直流或交流电流达600A，电压达1000V的系统上。
纳米线阵列助力光伏电池拓宽可吸收光的波长范围
光伏发电科研人员都想尽可能地利用更宽波长范围的太阳光以获取最大转换效率。但是，他们仅仅利用了一小部分的太阳能，浪费了时间和金钱。因此，他们将氮化铟镓看作是未来组成光伏系统的宝贵材料。
科研人员通过改变铟的浓度来调整其响应，使其可以在更宽的波长范围内吸收太阳能。
通过对系统作更多的设计变化，其可以吸收更多的太阳光谱，从而提高太阳能电池的效率。但是现在光伏行业所常用的硅材料，在该波长范围内是受限的，不能吸收该波长范围的太阳光。
有一个问题：氮化铟镓是三族氮材料系的一部分，主要生长在氮化镓薄膜上。由于氮化镓原子层和氮化铟镓原子层有不同的晶格间距，位错导致了结构应变，限制了层的厚度和所能添加的铟的百分比含量。
因此，增加铟的百分比含量可以拓宽可以吸收的太阳光谱范围，但是却降低了材料容忍应变的能力。
圣地亚国家实验室的研究人员Jonathan Wierer Jr.和 George Wang在《纳米技术》杂志中称，如果铟混合物生长在纳米线方阵中，而不是平整的表面上，那么纳米线的小的表面积可以使铟壳层沿着每根线部分松弛，从而释放应变。
这种松弛作用启发科研人员制造出一种铟含量为33%左右的纳米线太阳能电池。这比任何已报道过的三族氮太阳能电池的铟含量都要高。
最初的做法是将吸收基能从2.4eV降低到2.1eV，这也是迄今为止三族氮太阳能电池中最低的，由此扩大了可以进行光电转换的波长范围。
该电池的光电转换效率很低，只有0.3%，而目前的商业化电池效率一般都在15%左右。但是，目前的结果只是发生在还未完善的纳米线阵列模板上，完善后的电池可以拥有更高的效率和更低的吸收基能。
一些独特的技术被用来生产三族氮纳米线阵列太阳能电池。首先是在氮化镓薄膜上覆盖一层硅溶胶，然后是干、湿刻蚀工艺，最后得到的阵列是垂直于侧壁和具有统一高度的纳米线。
接下来，包含高铟百分比含量的氮化铟镓壳层通过金属有机化学气相沉积在氮化镓模板上形成。最后，In0.02Ga0.98N以引起纳米线合并的方式生长。该工艺在顶部形成了一个树冠层，促进了简单的平面加工，使得该技术具有可制造性。
Wierer说，虽然规模不大，但是该结果为三族氮太阳能电池的研究提出了一条光明的前进之路。纳米结构不仅提高了氮化铟镓里铟的百分比含量，并且通过氮化铟镓树冠层里的光散射提高了光吸收。此外，还增大了孔隙，能引导光线穿过纳米线阵列。
本文地址： https://www.xsyiq.com/6703.html
网站内容如侵犯了您的权益，请联系我们删除。
