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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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从南京大学获悉,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在全钙钛矿叠层太阳电池领域取得新突破。经国际第三方权威认证机构测试,面积为1.05cm的全钙钛矿叠层太阳电池稳态光电转换效率高达28.2%,刷新了该尺度全钙钛矿叠层太阳电池的世界纪录效率,进一步推动了全钙钛矿叠层太阳电池的
近年来钙钛矿材料在光伏领域的潜力不断被人们发掘,单结钙钛矿太阳能电池效率屡创新高。为进一步提高光电转化效率,研究者进一步制备了一系列基于宽带隙钙钛矿的叠层太阳能电池,比如钙钛矿/硅叠层太阳能电池,钙钛矿/钙钛矿叠层太阳能电池等。相较于其他种类的叠层太阳能电池,钙钛矿/有机叠层太阳能
2024年8月13日,异质结电池技术增效降本专题会暨异质结技术产业化协同创新平台一周年技术会议在安徽宣城顺利召开。会议由异质结技术产业化协同创新平台秘书长、安徽华晟新能源科技股份有限公司叠层技术总监周肃主持,异质结光伏产业上下游企业汇聚于此,共同探讨异质结技术降本增效路径与可持续发展的
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
12月13日,安徽发展改革委发布2023年度绿色低碳领域省重大产业创新计划榜单的通知。通知指出,重点包括8个方面:1.低碳冶金全流程再造工艺技术与应用;2.面向水泥、玻璃等重点建材行业的二氧化碳高效捕集及转化利用示范应用;3.可再生能源驱动二氧化碳高值化利用技术;4.面向工业节能的高性能绝热气凝
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
单结钙钛矿太阳能电池的效率已经超过25%。进一步的提高效率,就得和工艺成熟的光伏器件相结合,才能进一步将效率推向SQ效率极限!目前,单结钙钛矿-硅叠层器件效率超过28%;单结钙钛矿-钙钛矿器件效率可达24.8%;机械堆叠-硅叠层器件效率超过28%。鉴于此,编者汇总了从2018年至今,关于各类钙钛矿叠层
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
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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
沙特阿拉伯的光伏和智能基础设施控股公司DesertTechnologies与沙特工业城市与技术区管理局(Modon)达成合作,计划在沙特建立5GW的太阳能电池和组件生产能力。该计划将在Jeddah的第三工业城建立一个大型光伏制造园区,规划包括2GW的太阳能组件和3GW的太阳能电池产能。Modon将为该光伏生产基地提供17万
11月1日,钧达股份发布公告,为进一步推进公司阿曼年产5GW高效电池生产基地项目建设,根据董事会授权,公司阿曼项目投资运营管理主体JIETAINEWENERGYTECHNOLOGYOM(FZC)SPC(捷泰新能源科技(阿曼)苏哈尔自贸区有限责任公司)与SOHARFREEZONELLC(苏哈尔自由贸易区有限公司)于近日签署《土地租赁合同
10月31日,麦迪科技公布2024年三季报显示,前三季度公司实现营业收入3.6亿元,同比增长2.9%;完成归母净利润-1.67亿元,同比下降81.6%。其中,第三季度公司收入1.04亿元,同比下降47.1%;归母净利润-9089万元,同比下降165.2%。对于影响业绩的主要原因,麦迪科技表示,由于光伏行业竞争加剧,产业供给
由北京、天津、河北三省市联合举办的2024京津冀产业链供应链大会于10月24日至25日在国家会展中心(天津)举办。京津冀产业链供应链重点项目签约仪式上,咸水沽镇人民政府与巨光东来新能源有限公司就第三代(砷化镓)光伏发电系统及钠离子电池产业化项目进行签约。砷化镓是光电及通信领域不可或缺的原材
10月24日,ST聆达发布三季度业绩公告。根据公告显示,ST聆达前三季度实现营收0.49亿元,同比下降93.67%;归母净利润亏损5.7亿元,同比下降6,898.73%;扣非净利润亏损4.82亿元,同比下降32,795.52%。其中,今年第三季度ST聆达实现营收0.14亿元,同比下降94.89%;归母净利润亏损4.02亿元,同比下降3,556.
10月23日,永和智控发布公告称,公司与国晟旭升指定的第三方凡荣实业签署了《关于普乐新能源科技(泰兴)有限公司股权收购及债权转让协议》,公司拟将持有的泰兴普乐51%股权及公司对泰兴普乐的全部债权以6140万元交易对价转让给凡荣实业。本次股权转让完成后,公司将不再持有泰兴普乐股权,泰兴普乐不
前三季度,在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下,全省坚决贯彻落实党中央、国务院决策部署和省委、省政府工作要求,坚持稳中求进工作总基调,锚定“3815”战略发展目标,一体推进资源经济、园区经济、口岸经济协同发展,坚定不移推进市场化、产业化、法治化、生态化、数字化进程,难中求进、干中求
10月21日消息,钧达股份发布公告称,近日收到公司独立董事赵航先生、杨友隽先生的书面辞职报告。独立董事赵航先生、杨友隽先生在公司任期已届满六年,根据《上市公司独立董事管理办法》《公司章程》等相关规定,赵航先生申请辞去第四届董事会独立董事、战略委员会委员职务;杨友隽先生申请辞去第四届董
10月20日,位于天合光能的光伏科学与技术全国重点实验室宣布,其自主研发的高效N型i-TOPCon电池,经德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)下属的检测实验室认证,最高电池效率达到25.9%,创造了大面积产业化n型单晶硅TOPCon电池效率新的世界纪录,这是天合光能第27次创造和刷新世界纪录。天合光能这一突破世
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大块头、笨重、统一色彩……当大多数人对太阳能组件的印象停留在晶硅组件时,更轻、更薄、更柔且成本更低的有机太阳能电池研发获得重大突破。7月17日,“抚顺光伏产业创新发展研讨会”上,中国科学院院士李永舫、中国化工学会副理事长兼秘书长方向晨、中国战略新兴产业金融创新研究院院长孟祥阁、中国
据英国《自然·能源》杂志近日发表的最新研究,一组国际联合团队报告成功制造了钙钛矿/硅双层单片电池。在室外条件下,双面串联太阳能电池实现超出任何商用硅太阳能电池板的效率。这也是首次通过实验清晰证明了双面串联装置效能优越的证据。钙钛矿太阳能电池,是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作
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,国家重大科学研究计划项目启动会在中科院深圳先进技术研究院召开,这也标志着深圳市首个国家重大科学研究计划正式落户先进院。该项目重点是研究第三代高效率太阳能,拟于5年内完成量产,届时,太阳能电池的成本将下降五成。国家重大科学研究计划是继“国家重点基础研究发展计划”(973)之后我国科学技术发展的又一重要部署,于2006年《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中提出并实施。重大科学研究计划的宗旨是根据世界科学发展趋势和我国重大战略需求,选择能引领未来发展,对科学和技术发展有很强带动作用,可促进我国持续创新能
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