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太阳能电池发展经历了三个阶段。以硅片为基础的“第一代”太阳能电池其技术发展已经成熟,但单晶硅纯度要求在99.999%,生产成本太高使得人们不惜牺牲电池转换率为代价开发薄膜太阳能电池。
第二代太阳电池是基于薄膜材料的太阳电池。薄膜技术所需材料较晶体硅太阳电池少得多,且易于实现大面积电池的生产,可有效降低成本。薄膜电池主要有非晶硅薄膜电池、多晶硅薄膜电池、碲化镉以及铜铟硒薄膜电池,其中以多晶硅为材料的太阳能电池最优。太阳能光电转换率的卡诺上限是95%,远高于标准太阳能电池的理论上限33%,表明太阳能电池的性能还有很大发展空间。第三代太阳电池具有如下条件:薄膜化,转换效率高,原料丰富且无毒。
目前第三代太阳电池还处在概念和简单的试验研究。已经提出的主要有叠层太阳电池、多带隙太阳电池和热载流子太阳电池等。其中,叠层太阳能电池是太阳能电池发展的一个重要方向。
2013年9月,德国弗朗霍夫太阳能系统研究所、法国聚光光伏制造商Soitec公司、德国柏林亥姆霍兹研究中心携手宣布,他们制造出一款在太阳光浓度为297下光电转化效率高达44.7%的四结光伏电池,创造了新的世界纪录。他们表示,最新研究有望大幅降低太阳能发电的成本并为获得转化效率高达50%的太阳能电池铺平了道路。最新研制出的四结太阳能电池中的单个电池由不同的III-V族(元素周期表中III族的B,Al,Ga,In和V族的N,P,As,Sb等)半导体材料制成,这些结点逐层堆积,单个子电池能吸收太阳光光谱中不同波长的光。
第三代太阳能电池面临的挑战
第三代光伏电池综合考虑了多重能量阈值、低成本的制备方法、丰富无毒的原材料等,使降低每瓦成本变得较容易。叠层设计是目前发展最好的可通过聚光系统或降低成本或从优化薄膜设计增加效率等方面改进从而降低每瓦成本的技术,然而该技术的稳定性不是很好。中间带和上下转换太阳电池的应用还为时尚早,但它们在利用薄膜材料增加转换效率和提高光谱稳定性方面具有很大潜力。虽然应用碰撞离化和热载流子概念太阳电池可以大幅度降低每瓦的成本,但这两种技术都还有很多理论方面的问题有待解决。其它更深奥的新概念电池理论上可以提高转换效率,但未必能在实际应用中实现。把这些新概念电池结合起来利用也不失为一种好方法,如在同一个电池中既应用上转换又应用下转换机理;或者把上转换和叠层技术结合起来;另外碰撞离化和中间能级也可以应用到下转换电池中而非用来直接产生载流子。
第三代光伏电池的理论概念及其工艺实现方法是当今光伏电池研究领域的最前沿问题,若能获得成功将会对整个光伏电池领域的发展起到里程碑式的贡献。
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3月17日,科学技术部高技术研究发展中心(科学技术部基础研究管理中心)发布了2022年度中国科学十大进展,分别为:祝融号巡视雷达揭秘火星乌托邦平原浅表分层结构;FAST精细刻画活跃重复快速射电暴;全新原理实现海水直接电解制氢;揭示新冠病毒突变特征与免疫逃逸机制;实现高效率的全钙钛矿叠层太阳
新加坡国立大学的一组科学家开发了一种新型的太阳能电池,该电池利用明暗的对比来发电。新加坡国立大学校徽它通过在典型的太阳能电池材料硅上放置一层超薄的金涂层来工作。就像太阳能电池一样,照在硅上的光会激发其电子。但是,通过添加金层,当设备的一部分处于阴影中时,阴影效应能量生成器会产生电
近期,钙钛矿太阳能电池研究领域异常火热。刚刚过去不久的3月份,《科学》连续刊发4篇有关钙钛矿太阳能电池的研究论文,其中关于钙钛矿与硅的叠层太阳能电池的文章就有3篇。钙钛矿太阳能电池的热点科学问题是什么?受关注的解决策略有哪些?近期发表的文章对热点科学问题有什么贡献?带着这些问题,4月
近期,钙钛矿太阳能电池研究领域异常火热。刚刚过去不久的3月份,《科学》连续刊发4篇有关钙钛矿太阳能电池的研究论文,其中关于钙钛矿与硅的叠层太阳能电池的文章就有3篇。钙钛矿太阳能电池的热点科学问题是什么?受关注的解决策略有哪些?近期发表的文章对热点科学问题有什么贡献?带着这些问题,4月
近日,南京大学现代工程与应用科学学院谭海仁教授课题组与多伦多大学EdwardSargent教授团队合作发表了窄带隙钙钛矿及全钙钛矿叠层太阳能电池的最新研究成果,该成果以《CombiningEfficiencyandStabilityinMixedTin-LeadPerovskiteSolarCellsbyCappingGrainswithanUltrathin2DLayer》为题,在AdvancedMa
近日,国际知名期刊《科学》发表了一项电池制造方面的重大突破——通过在有纹理的硅上“催长”钙钛矿,多伦多大学和阿卜杜拉国王科技大学的研究人员们开发出高效、稳定的双叠层太阳能电池。以往,宽带隙钙钛矿可以通过形成串联电池来提高硅太阳能电池的效率,但是通常钙钛矿必须在硅电池的光滑面上生长
近日,中国科学院大连化学物理研究所薄膜硅太阳电池研究组(DNL1606)刘生忠研究员团队联合陕西师范大学杨栋研究员,通过将半透明钙钛矿电池与高效硅异质结薄膜电池结合,组成光电转化效率达到27.0%的四端钙钛矿-硅叠层太阳能电池。晶硅太阳能电池是第一代太阳能电池,经过数十年发展,技术已经非常成
最近,中国科学院化学研究所有机固体重点实验室李永舫课题组博士孟磊等设计制备了高效的有机叠层太阳能电池,获得隶属于美国能源部的美国国家可再生能源实验室(NREL)的测量与认证,并得到能量转化效率为14.2%的有机叠层太阳能电池效率的迄今为止最高纪录。太阳能是人类可利用的最丰富的可再生能源,
加州大学洛杉矶分校工学院杨阳教授团队日前公布了其钙钛矿太阳能电池的最新研究进展,该团队与日本SolarFrontier合作的钙钛矿/CIGS叠层太阳能电池效率达到22.4%。(来源:微信公众号“PV兔子”ID:gh_1d2f508d54a4作者:兔子君)OszieTarula/UCLA研究人员以钙钛矿电池作为顶电池,CIGS作为底电池。通过
香港研发出的全球最高能量转换率太阳能电池科研成果或在东莞道滘镇落地,实现产业化。这一项目由香港理工大学负责,目前正与东莞市沟通合作共建香港理工大学东莞协同创新研究中心,并在道滘建设科研孵化器。据了解,香港理工大学电子及资讯工程学系徐星全教授领导的科研团队最近以多项创新技术,成功创
5月14日,美国贸易代表办公室(USTR)发布301调查4周年审查报告,并发布对中国301关税行动声明,拜登政府拟对约180亿美元商品增收关税,包含电动车、太阳能电池、半导体、钢铁、铝等,同时维持川普时代超过3000亿美元商品的关税。据路透社报道,USTR称本次关税提升预计90天内生效。其中太阳能电池方面
据美国白宫5月14日官网披露,美国总统拜登宣布提高钢铁和铝、半导体、电动汽车、电池、关键矿产、太阳能电池、船岸起重机和医疗产品等战略部门的关税,旨在通过提高对中国进口产品的关税来保护美国本土制造业。其中太阳能电池方面,公告显示,2024年太阳能电池(无论是否组装成模块)的关税率将从25%提
近日,韩华集团(Hanwha)内部合资企业FlexellSpace与仁荷大学签署了谅解备忘录,以加强太阳能电池技术在卫星领域的合作应用。根据该业务协议,仁荷大学和韩华SystemsFlexelSpace将携手开展卫星设计创新技术合作。它表示将努力开发国内航天工业细分产品并确保全球领导地位。此前,仁荷大学航空航天工程系
5月8日,爱旭股份发布公告称,公司下属子公司于5月7日收到与资产相关的政府补助资金1.5亿元,占公司2023年度经审计净资产的比例为1.73%。本次收到的政府补助属于与资产相关的政府补助。同时,爱旭股份发布2024年一季度业绩报告显示,公司实现营业收入25.14亿元,同比下降67.55%,实现归母净利润-0.91亿
据广州海关5月7日消息,该关近日研究制定16条促进新质生产力发展措施,将从促进产业科技创新、支持建设高能级高开放平台、提升产业链供应链韧性等多方面,持续强化监管、优化服务,促进新质生产力发展。在促进产业科技创新方面,支持符合免税资质的科技创新主体享受相关税收政策。聚焦高水平科技创新等
据广州海关7日消息,该关近日研究制定16条促进新质生产力发展措施,将从促进产业科技创新、支持建设高能级高开放平台、提升产业链供应链韧性等多方面,持续强化监管、优化服务,促进新质生产力发展。在促进产业科技创新方面,支持符合免税资质的科技创新主体享受相关税收政策。聚焦高水平科技创新等重
5月7日,钧达股份披露投资者关系活动记录表,在活动中,钧达股份表示,2024年一季度,公司积实现电池产品出货10.08GW(P型1.52GW,N型8.56GW),同比增长109.56%;实现营业收入37.14亿元,归母净利润1975.41万元;实现海外销售4.31亿元,海外销售占比达11.62%。一季度,钧达股份海外销售占比持续提升,
日前,道琼斯公司OPIS对太阳能光伏组件的供应和价格趋势进行分析。本周单晶PERCM10和TOPConM10电池片FOB中国价格延续跌势,分别报每瓦0.0417元和每瓦0.0494元,较前一周下跌5.01%和4.45%。本周,单晶PERCG12的FOB中国价格趋于稳定,保持在每瓦0.0448美元。这种稳定可归因于最近在中国启动的几个地面安
4月27日,聆达股份发布业绩公告称,2024年第一季度公司营收约2840万元,同比减少86.91%;归属于上市公司股东的净利润亏损约4286万元。值得一提的是,4月15日,聆达股份发布关于子公司继续停产及风险提示公告,公告称,鉴于金寨嘉悦PERC高效太阳能电池片产品市场情况及公司供应链、销售、劳动力组织等各
4月25日,弘元绿能发布2023年年度报告,报告指出,公司营业收入118.6亿元,净利润7.4亿元,同比分别下降45.87%和75.58%。分季度看,去年前三季度,弘元绿能均实现盈利,不过,到了第四季度,公司营收规模降至22.8亿元,净亏损5.78亿元,该季度,公司经营活动产生的现金流量净额仍有1.84亿元。此外,弘
从光伏产业链官微获悉,4月24日,石河子开发区管委会与孚尧能源科技(上海)有限公司签订年产6GWTOPCon光伏电池产业园落地协议。据悉,TOPCon是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触的太阳能电池,具有转换效率高、与现有PERC产线可兼容、电池参数性能优异等优势,是当下最具有发展空间的光伏电
目前,水电、风能、太阳能等可再生能源已成为我国能源结构中重要的组成部分。太阳能是最清洁、最廉价的能源形式之一,因此如何将其转换成更易于使用的电能成为了当前光伏领域的研究热点。(来源:微信公众号“国际能源研究中心”ID:IERCentre)近几十年来,各种材料的太阳能电池层出不穷。杂化钙钛矿
2019年3月5日,日本软银集团(SoftBankGroup)和瑞典光伏电池制造商Exeger宣布达成一项协议,由软银投资1000万美元帮助Exeger公司在全球推广其高效电池技术。Exeger公司专注于开发染料敏化太阳能电池(DyeSensitizedSolarCells,DSCs),并促使其商业化,该新型光伏电池可应用于建筑、汽车集成光伏、消费
你能想象利用光伏效应就能制造太阳能电池吗?记者今天从中科院上海硅酸盐研究所获悉,这项在1839年法国科学家贝克勒尔提出的异想天开,已经在177年后的中国上海,变成现实。1991年,瑞士格兰泽尔教授将纳米技术引入太阳能电池的制备工艺,为染料敏化太阳能电池的发展带来了革命性的创新,人类由此踏上
台湾工研院昨(18)日转移染料太阳能电池(DSSC)技术给台塑集团,台塑因此跨入第三代太阳能电池生产领域。加上台塑集团内的台塑长园拥有负极材料生产,及台塑旗下的电解液生产厂,在台塑企业内部经过整合、扩充等过程后,将成为涵盖所有电池技术的企业集团。预计四年后完成试量产线,将可带动相关产业发展,初估产值可达新台币300亿元。染料敏化太阳能电池又称染料增感型太阳能电池,是第三代的奈米薄膜太阳电池。为所有太阳能电池中制作成本最低者,仅约传统硅基材太阳电池成本的五分之一至十分之一。DSSC具有发电、多彩与容易客制化特性,可以随使用方式不同,做到异化形状、颜色、挠
太阳能电池发展阶段太阳能电池发展经历了三个阶段。以硅片为基础的"第一代"太阳能电池其技术发展已经成熟,但单晶硅纯度要求在99.999%,生产成本太高使得人们不惜牺牲电池转换率为代价开发薄膜太阳能电池。第二代太阳电池是基于薄膜材料的太阳电池。薄膜技术所需材料较晶体硅太阳电池少得多,且易于实现大面积电池的生产,可有效降低成本。薄膜电池主要有非晶硅薄膜电池、多晶硅薄膜电池、碲化镉以及铜铟硒薄膜电池,其中以多晶硅为材料的太阳能电池最优。太阳能光电转换率的卡诺上限是95%,远高于标准太阳能电池的理论上限33%,表明太阳能电池的性能还有很大发展
近日,来自布加勒斯特理工大学的表面科学与纳米技术中心的研发团队在欧盟基金的资助下,利用自主研发的设备研发出罗马尼亚第一个基于碳纳米管的第三代太阳能电池。该碳纳米管比发丝细4万倍;导电率是铜的1000倍;硬度与钻石一样;但力学阻力却是Kevlar合成纤维材料的14倍。据当地媒体介绍,该团队取得的技术成果达到国家级水平,部分达到国际水平。其中,通过SPFM(扫描极化力显微镜)控制纳米液滴湿润的角度、区间分布,并控制在微米级、纳米级尺度上腐蚀效果的特性。通过脉冲激光烧蚀技术,得到不同的碳纳米结构,即石墨烯结构、同心多层球面套叠结构及单壁碳纳米管。该团队在研发
近日,台湾交通大学、台湾中兴大学研究团队与瑞士洛桑联邦理工学院合作,成功研发出第三代太阳能电池“染料敏化太阳能电池”,光电转换率突破13%、低照度、低成本及多彩、可弯曲等优势,让它一举荣登11月美国《科学杂志》(ScienceMagazine)。研究团队成员台湾中兴大学叶镇宇教授表示,第三代太阳能电池“染料敏化太阳能电池”的研发灵感来自大自然中运行亿万年的植物光合作用,以类似天然叶绿素的紫质分子取代钌金属错合物,大举突破过去20年光电转换效率提升不到1%的困境,同时解决了钌金属稀有及开发造成环境污染的问题
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