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【年终盘点】2017年太阳能光伏行业十大技术突破

导读: 太阳能光伏行业的科研人员们从未停止过,在2017年,他们用一次又一次的技术突破向人们展示着太阳能发电的未来大好前景。

NO.4汉能CIGS薄膜转化率再次刷新世界记录

2017年1月9日,汉能旗下的德国公司Solibro Hi-Tech GmbH研发的玻璃基铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能冠军组件,以16.97%的全面积组件光电转换效率刷新世界记录。

众所周知,薄膜组件面积越大,效率越难提高。此前,经德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究院(Fraunhofer ISE)认证的Solibro铜铟镓硒1cm2电池光电转换效率达到达21%,而本次发布的转化率数据则是在尺寸为1190*790 cm2,全面积为0.94 m2的组件上取得的。这一纪录的突破,显示了汉能德国和瑞典研发中心的研发实力,为技术的进一步突破和转化率的下一步提升奠定了基础。

据了解,汉能的Solibro Hi-Tech GmbH冠军组件在STC 1000W/㎡的光照强度下,发电量为每片(0.94㎡)159.4瓦,其全面积光电转换效率到达了16.97%,有效面积光电转换效率达17.92%。目前已经在Solibro德国比费沃芬市(Bitterfeld-Wolfen)的工厂的SL2量产线上,利用研发设备和部份手工工艺,使用了和量产组件一样的封装技术,进行冠军组件的小批量试生产。

此外,目前汉能Solibro薄膜太阳能组件在国内外市场上均有颇多收获。在国内,汉能Solibro薄膜太阳能组件广泛应用于如安徽首府别墅、四川科技馆、河南王举包装有限公司厂房等户用和工商业屋顶;在国外,德国哈勒ERDGAS体育场屋顶项目、德国阿摩尔兰德地面电站、沙肯特哈尔工商业屋顶项目、法国贝恩布列塔尼户用项目等也有应用。

编辑点评:

晶硅电池之外的薄膜电池一直是人们关注的焦点,薄膜电池中,CIGS太阳能电池近几年的发展技术已经相对成熟,背后发展潜力巨大。CIGS组件目前生产成本已经降低到和硅技术差不多。汉能的薄膜发电技术是全方位的,技术上的不断突破,才得以成为全球领先的薄膜太阳能企业,同时也提高中国在薄膜发电领域的地位。随着汉能薄膜发电技术的持续发展,薄膜太阳能的市场应用前景也将更加广阔。汉能也用这个成绩,证明了CIGS产业也能够实现商用的多晶硅组件一样的效率。以这样的发展速度,在未来的几年,CIGS光伏技术很有可能赶超多晶硅技术,带领薄膜光伏强势崛起。

NO.5三破世界纪录 钙钛矿光伏发电效率的提升之路

15.2%、16.0%、17.4%,从今年2月、5月两破世界纪录后,纤纳光电12月研制的钙钛矿光伏组件,因光电转换效率再提高至17.4%,第三次打破了由自己保持的钙钛矿世界效率纪录。

【年终盘点】2017年太阳能光伏行业十大技术

据了解,钙钛矿是一种廉价的人工合成材料,在2009年首次被尝试应用于光伏发电领域后,从此大放异彩。相比于晶硅、铜铟镓硒、碲化镉等传统的光伏材料,钙钛矿材料不仅具有同样优异的光电性能,且原料来源丰富,成本低廉,其制造成本有望达到目前晶硅太阳能电池的1/3到1/5,因而显示出巨大的商业价值。

钙钛矿材料可以有上亿种排列组合,纤纳团队做的就是在上亿种组合中找到转换率最优组合。但最优组合并非一定适合大规模生产。在产品试制过程中,常常会出现材料组合很完美但无法转换成产品。就在这种新材料与制备工艺的循环创新中,仅2017年一年,纤纳光电的技术团队就排除了几千种组合,并优中选优,三破世界纪录。

钙钛矿太阳能电池自2009年首次报道至今,其光电转化效率已从最初的3.8%大幅跃升。钙钛矿材料不仅有优异的光电性能,且原料丰富,成本低廉,其制造成本有望达到目前晶硅太阳能电池的1/3到1/5,显示出巨大的商业价值,也因此成为光伏界有史以来最大的一匹“黑马”。但此前主要的高效率单体钙钛矿太阳能电池的制备方法都只适用于实验室的小面积测试,少数大面积钙钛矿太阳能电池组件的认证效率不超过12.1%。此次,杭州纤纳光电制备出大面积高质量的钙钛矿薄膜,产品级组件效率至今已突破17.4%的大关,且产品的重复性良好,为后续实现钙钛矿电池产业化应用奠定了基础。

编辑点评:

研发的太阳能电池所使用的这种具有钙钛矿晶型的半导体材料是光伏领域最振奋人心的发现之一,因为这种材料的加工工艺简单而廉价,而利用它制成的太阳能电池的转化效率却非常高。该研发有利于推动科学研究的产业化,其成果将利于进一步提高人们对清洁能源的利用率。当前制约钙钛矿太阳能电池的进入商业市场的一个重要瓶颈是大面积的组件无法复制大学实验室里小型电池的转化效率。组件是由若干个小型电池经复杂工艺连接而成的有商业价值的最小光伏发电单元。这项电池技术的突破使钙钛矿太阳能电池向商业化发展又迈进了一大步。也使纤纳光电成为世界钙钛矿组件商业化研发的全球领跑者。

NO.6晶科能源P型多晶电池转换效率再创世界记录

晶科能源在10月份宣布其研发的实用面积(245.83平方厘米)P型多晶太阳能电池转换效率高达22.04%,创造新的世界纪录。这是晶科能源自去年10月以来第二次打破此项世界纪录。

此次破纪录的太阳能电池采用了高质量工业级硼掺杂多晶硅片,将陷光、钝化技术及抗光衰等先进技术统一集成在PERC技术框架下,电池效率达到了22.04%。该结果已获得德国弗劳恩霍夫(Fraunhofer ISE)太阳能系统研究所下属的检测实验室验证,刷新了一年前晶科能源创造的21.63%的记录。

经TUV莱茵检测实验室验证,晶科能源P型60规格单晶组件功率达到356.5W,P型60规格多晶组件功率达到347.6W,引发光伏业界瞩目。

编辑点评:

晶科能源作为全球最大的光伏组件制造商,多项电池组件技术创下世界纪录。这也意味着整个制造链由低成本的工业生产过程,将会慢慢地转移到批量生产中。晶科能源一直在刷新着自己保持的世界记录。在电池的效率转换方面,光伏企业不能停止的事就是,不断突破技术,不断超越自身,为未来的能源利用打开一扇新的大门。

【年终盘点】2017年太阳能光伏行业十大技术

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