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【年末盘点】2016年太阳能光伏行业十大前沿技术

导读: 追本溯源,从长远发展来看,太阳能发电成本的降低主要依靠的是电池效率的突破。而令人欣慰的是,2016年太阳能行业的科研人员们并未让人失望,他们用一次又一次的技术突破证明了太阳能发电的良好前景。

No.3 Alta Devices双结太阳能电池效率创纪录达31.6%

Alta Devices宣布其砷化镓太阳能光伏刷新世界纪录,该公司生产出效率高达31.6%的双结电池,此项最新技术获得美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)认证。

2013年Alta单结太阳能电池效率纪录达30.8%,此后不久,该纪录被NREL赶超,然而Alta重新再次刷新世界纪录。

Alta Devices通过多项突破性技术来使用砷化镓制造太阳能电池片,在单结太阳能技术领域实现了世界最高能效。此次,阿尔塔推出的全新双结技术建于之前的单结技术基础之上,使用了磷化铟镓作为基底之上的第二个吸收层。相比单结设备,磷化铟镓利用高能光子的效率更高,所以在等量太阳光下,新的双结技术产生的电量更多。该公司的太阳能效率已经获得能源部的国家可再生能源实验室(NREL)测量和认证。

【年末盘点】2016年太阳能光伏行业十大前沿技术

Alta现在保持单结双结砷化镓薄膜太阳能电池技术世界纪录。但是还面临将此实验室研究技术创新投入到批量生产的挑战。

编辑点评:2015年,中国的汉能薄膜将美国Alta Devices公司收为旗下,当时Alta Devices掌握的砷化镓(GaAs)柔性薄膜电池技术是世界最领先的薄膜太阳能电池技术,其双结电池片的发电效率已达30.8%。而经过一年的技术资源整合,Alta Devices的电池技术再次爆发,将双结电池片的发电效率提高到31.6%。而更让人兴奋的是,Alta Devices的单结砷化镓薄膜太阳能电池已经开始量产。可以预见的是,随着技术的进步及成本的降低,薄膜光伏将逐步崛起。

NO.4 多接合硅晶太阳能电池效率突破30%!

德国Fraunhofer太阳能系统研究所(ISE)与奥地利公司EV Group(EVG)合作,成功以硅晶太阳能电池为基础,加上拥有两个电极的多接合太阳能电池技术,让太阳能电池的转换效率一举冲高到30.2%。

具体来说,Fraunhofer ISE和EVG的研究员透过直接外延片接合(direct wafer bounding)工艺将微米级的三五族半导体材料转换为硅材;经电浆活化后,外延片表面的次电池(subcell)将呈现真空状接合,使三五族次电池表面的原子与硅原子紧密接合,形成以硅材为基础的次电池。

【年末盘点】2016年太阳能光伏行业十大前沿技术

而透过堆叠磷化铟镓(GaInP)、砷化镓(GaAs)、硅(Si)等三种次电池所构成的多接合电池,能吸收更广光谱的太阳光,转换效率也能大幅提升。Fraunhofer ISE和EVG成功使4平方公分面积的三五族半导体/硅材多接合电池之转换效率提高到30.2%,突破了硅晶太阳能电池的理论效率天花板29.4%,并由Fraunhofer实验室检证完成。

编辑点评:在目前已大规模商业化的硅晶太阳能电池转换效率很难超过23%的情况下。该项技术突破了硅晶太阳能电池的理论效率值,让业内人士对未来的高效太阳能光伏电池生出无限憧憬。目前,虽然这类三五族半导体/硅材多接合电池的成本仍然高昂,但是三五族半导体磊晶工程和接合技术等都有成本降低空间。所以,这项技术未来仍然有很大的提升空间,届时,突破效率天花板的高效硅晶太阳能电池将会有量产的那一天。

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