登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
砷化镓GaAs电池一直被认为效率最高的光伏电池。然而,由于其高昂的制造成本,砷化镓电池只配航天空间站拥有,地面光伏电站从未奢想过。
(来源:微信公众号“光伏测试网”)
然而,这个宿命,似乎正在被NREL的科学家打破。根据TestPV对光伏电池前沿技术的关注发现,NREL的科学家最近成功地用一种从未实现过的方法,制造出低成本的砷化镓材料,有望大幅降低其成本,最终实现在地面光伏电站的应用。
III-V族的平民梦想
砷化镓,由于其在元素周期表上的位置而得名为III-V太阳能电池,其超高的光电转化效率让它在空间应用中常用。但对地面电站来说这些元素实在太贵,是太昂贵。一直以来,研究人员都在致力如何开发能降低成本的技术。
降低砷化镓电池的成本,无非两种途径:
1. 通过新工艺降低砷化镓电池的制作成本;
2. 通过新材料提高砷化镓电池的发电效率;
由于在砷化镓中引入铝Al、磷P等元素生长出AlGaAs、AlInP和AlGaInP,可以提高砷化镓电池的发电效率,科学家希望这些元素是降低砷化镓电池成本的好办法。
生长砷化镓等III-V族元素的方法一直以来有HVPE(氢化物气相外延)和MOVPE(金属有机气相外延)两种方法。这两种工艺都涉及到将化学蒸汽沉积到基底上,但MOVPE的优势在于它能够在两种不同的半导体材料之间形成突变的异质界面,而这正是HVPE传统上所面临的难题。
因此,尽管传统的HVPE几十年来一直被认为是电信业生产发光二极管和光电探测器的最佳技术,随着MOVPE的出现,它在20世纪80年代失去了人们的青睐。
而且,NREL材料应用和性能中心的科学家表示:“有大量的文献表明,人们永远无法用HVPE方法生长出AlGaAs、AlInP和AlGaInP这些化合物。”
但使用MOVPE引入铝Al,生长缓慢,制造成本居高不下。
创新改变了一切
一篇“通过氢化物气相外延生长AlGaAs、AlInP和AlGaInP” 的文章发表在ACS应用能源材料杂志上。
NREL首创了一种称为动态氢化物气相外延(D-HVPE)的新生长技术。成功地生产出AlGaAs、AlInP和AlGaInP。
早期的HVPE使用一个单独的腔室,将其中一种化学物质沉积在基底上,D-HVPE依赖于多室反应堆。基板在两个腔室之间来回移动,大大缩短了制作太阳能电池的时间。使用MOVPE制作单结太阳能电池需要一两个小时,而D-HVPE可以在一分钟内完成。
时间就是效率,一分钟完成相对于一两个小时,那是天壤之别,将带来工艺成本的大幅下降,让砷化镓电池成本的平民化看到了希望的曙光。
生产效率≠发电效率
尽管取得了工艺生产效率的进展,但科学家发现,使用D-HVPE生产的含铝砷化镓电池,发电效率却不高,这在很大程度上影响了研究的价值。
因为MOVPE仍然拥有另一个优势:能够沉积宽带隙含铝材料,从而实现最高的太阳能电池效率。MOVPE生长的GaAs太阳能电池目前的世界效率记录是29.1%。
利用D-HVPE,NREL的科学家们能够用砷化镓(GaAs)和磷化镓(GaInP)制造太阳能电池。在这些电池中,GaInP被用作“窗口层”,它使前表面钝化,并允许阳光照射到GaAs吸收层下面的光子转化为电能。作为窗口层,GaInP必须尽可能透明,以便更多的阳光透射到下面的吸收层。
但GaInP不如MOVPE工艺太阳能电池中使用的磷化铟铝(AlInP)透明。只有GaInP,HVPE生长的太阳能电池的最大效率估计仅为27%。
但由于通常的含铝前载体:一氯化铝的化学性质问题,HVPE工艺连实现这些材料的生长都有困难。如何用D-HVPE生长出需要的透明磷化铟铝(AlInP)呢?
研究人员一直计划在D-HVPE中引入铝,但首先集中精力验证生长技术。科学家终于找到一种方法来生产一种独特的含铝分子,然后可以流入D-HVPE室。
使用三氯化铝发生器,加热到400摄氏度,从固体铝和氯化氢气体中生成三氯化铝。三氯化铝在高压聚乙烯(HVPE)反应器中比一氯化铝更稳定。其他组分 - 氯化镓和氯化铟 - 在800摄氏度下蒸发。这三种元素结合在一起,在650摄氏度的温度下沉积在基底上。
这样,科学家们成功地将铝源集成到他们的氢化物气相外延反应器中,并首次用这种技术展示了半导体磷化铝铟(AlInP)和磷化铝镓铟(AlGaInP)的生长。
科学家们认为,现在他们应该能够达到与通过MOVPE制造的太阳能电池同等的效率水平。
前景展望
NREL国家光伏中心的资深科学家表示:“相对于MOVPE,HVPE工艺是一种更便宜的工艺,D-HVPE也一样”。
除了工艺过程更便宜,生产效率也从1-2小时减少为1分钟,以前,尽管新工艺电池效率不高,但价格便宜。
如今,突破了引入铝元素的瓶颈后,发电效率也能和MOVPE工艺的砷化镓电池一致。
一旦实现了工艺成本、发电效率、生产率的突破,原本只有空间站才能用得起的砷化镓电池就有望实现在地面电站应用的突破,对于光伏行业又将是一场新的革命。
十年后颠覆晶硅?砷化镓+钙钛矿=异质结。目前研究人员仍在试图逐步推进这项技术。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
3月10日,云南省工业和信息化厅关于申报2025年省级工业和信息化领域专项资金的通知(云工信规划【2025】63号)。其中提到,重点支持高(超)纯铟、铟化物、铟基合金、铟靶材,锗单晶材料、锗晶片材料、光伏/光纤级锗材料、红外级锗材料,贵金属化工材料、光伏用贵金属材料、贵金属催化材料、贵金属功能
3月10日,云南省工业和信息化厅关于申报2025年省级工业和信息化领域专项资金的通知(云工信规划【2025】63号)。其中提到,支持以铝和铜为主的有色金属精深加工项目、以铟、锗、铂族金属、钛、镓为主的稀贵金属新材料项目、发挥磷和锂资源优势的新能源电池产业深度延链项目、中药材精深加工项目、智能
在储能行业竞争激烈的背景下,储能系统关键部件技术日新月异,储能PCS作为储能系统的核心组件,其技术持续迭代升级尤为关键。12月11日,航微能源总工程师韩鹤光在行业年会发表主题演讲,聚焦“三代半导体在储能PCS中的应用与挑战”,深入剖析第三代功率半导体的技术特点、优势及在航微能源相关产品中的
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
2024年7月31日,由中国材料研究学会太阳能材料分会、云南大学和北京大学主办的“2024太阳能科学与应用技术国际会议”在云南昆明举行。会议邀请到中国太阳能科学领域的领军人物,中国科学院李灿院士、李永舫院士及欧洲科学院唐军旺院士出席大会并作大会开场报告。随后,一道新能首席技术官、SEMI中国标
降本、增效,一直是太阳能电池技术的迭代升级方向。现今主流的晶硅太阳能电池,已历经P型(PERC)对BSF电池的迭代替换,现正在进行N型TOPCon对P型电池的迭代。但在全行业产能过剩下,TOPCon电池的迭代升级,并未如预期实现对光伏行业的拯救,新一轮TOPCon产能布局大赛亦已拉开,可预见的未来TOPCon或仍
3月25日,福建省数据管理局印发2024年度省数字经济重点项目名单,确定2024年度省数字经济重点项目108个、总投资1310亿元,年度计划投资272亿元。其中,涉及光伏项目6个:漳州旗滨一窑多线光伏组件高透基板材料项目、漳州一道新能源电池片5G数字化生产项目(一期)、漳州一道光伏组件项目二期工程、漳州
3月25日,福建省数据管理局印发2024年度省数字经济重点项目名单。确定2024年度省数字经济重点项目108个、总投资1310亿元,年度计划投资272亿元。原文如下:福建省数据管理局关于印发2024年度省数字经济重点项目名单的通知闽数据〔2024〕3号各设区市数字经济牵头部门,平潭综合实验区行政审批局:根据省
北极星储能网获悉,3月25日,福建省数据管理局发布关于印发2024年度省数字经济重点项目名单的通知。文件明确,遴选确定2024年度省数字经济重点项目108个、总投资1310亿元,年度计划投资272亿元。其中包括,漳州一道新能源电池片5G数字化生产项目(一期)、漳州高端电能变换装备产业园、漳州旗滨一窑多
日前,乾照光电发布公告称,公司于2024年2月23日收到独立董事张瑞根先生通知,其收到了中国证监会出具的《立案告知书》,张瑞根先生因涉嫌内幕交易,根据《中华人民共和国证券法》《中华人民共和国行政处罚法》等法律法规,中国证监会决定对其立案。公告显示,本次立案调查事项与乾照光电无关,不涉及
北极星输配电网获悉,日前,宜兴市发展和改革委员会发布关于印发《宜兴市新能源产业发展三年行动计划(2023-2025年)》(以下简称《计划》)的通知。《计划》指出,加快建设储能应用示范场景。探索建立电网侧独立储能商业模式落地机制,支持工业园区、大型企业建设用户侧独立储能项目。探索储能融合发
从钙钛矿光链官微获悉,4月11日,浙江绍兴柯桥区招商引资工作会议召开。会上,举行了重大产业链项目集中签约仪式,共有43个项目签约,其中24个项目现场签约,计划总投资达317亿元,项目主要涉及光电信息、新型复合材料等领域。杭绍临空示范区共有13个项目签约,计划总投资达110亿元。其中,新一代光伏
4月11日,隆基在安徽芜湖基地宣布:经德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)权威认证,其自主研发的杂化背接触晶硅太阳电池HIBC(HybridInterdigitated-Back-Contact)光电转换效率达到27.81%,将单结晶硅光伏电池的极限探索推向新高度。2022年11月,隆基创造了26.81%的晶硅电池转换效率世界纪录;2024年5月,隆
北极星将长峡电能、浙江新能、通威太阳能、广东电力新疆、扬州阿特斯招聘合集整理见下:长峡电能(安徽)有限公司(以下简称“公司”)是经中国长江电力股份有限公司批准,由三峡电能有限公司、安徽巢湖经济开发区诚信建设投资(集团)有限公司、合肥中祥电力投资合伙企业(有限合伙)共同出资成立的混
2025年4月11日,上海市市场监管局网站发布《衢州工业控股集团有限公司收购一道新能源科技股份有限公司股权案》的经营者集中简易案件公示表。公示信息显示:衢州工业控股集团有限公司(“衢州工控”)下属子公司与北京睿汇海纳科技产业基金(有限公司)(“北京睿汇”)签署协议,衢州工控收购一道技股
印度奥里萨邦政府已在Dhenkanal地区为INOXSolar分配土地,用于建设年产能分别为4.8GW的太阳能电池和组件制造工厂。该项目总投资预计约为400亿印度卢比(约合48.2亿美元),将为当地创造超过3,500个就业岗位,并助力印度实现到2030年非化石能源装机达到500GW的国家目标。INOXSolar隶属于INOXGFL集团,该
4月10日,伏图拉(银川)科技有限公司太阳能一体化基地及大型电站项目在宁夏银川高新区临港产业园区正式开工。据介绍,伏图拉(银川)科技有限公司太阳能一体化基地及大型电站项目计划总投资65亿元,分两期进行建设。一期项目计划投资20亿元,建设5GW太阳能组件工厂及500MW钙钛矿中试车间;二期项目投资45
4月3日,甘肃省陇南市人民政府印发《陇南市贯彻落实〈甘肃省打造全国重要的新能源及新能源装备制造基地行动方案〉工作任务清单》(简称“清单”)。《清单》显示,到2025年底,陇南全市风电项目新能源装机规模突破100万千瓦,装机占比达到43%左右、发电量占比达到18%左右;新型储能项目取得实质性进展
4月10日,天合光能发布公告称,公司近日与全球钙钛矿/晶硅太阳电池技术领军企业OxfordPhotovoltaicsLtd.(以下简称“牛津光伏”)正式达成独家专利许可协议,通过此次合作,公司获得了在中国内地研发、制造、销售、许诺销售、使用、分销基于牛津光伏钙钛矿电池技术和钙钛矿/钙钛矿叠层技术及钙钛矿/晶
美国白宫4月9日表示,由于中国未撤回关税反制措施,从美国东部时间9日起,将对来自中国的商品加征50%的关税,使得中国商品的总关税税率达到104%,这是中美贸易战爆发以来最严厉的一次制裁。而这对于光伏行业而言,已屡见不鲜。当中国光伏产品凭借强大的竞争力横扫70%市场份额时,海外市场出于竞争压力
日前,越南BovietSolarTechnologyCo.Ltd.(以下简称“博威太阳能”)宣布,其位于美国北卡罗来纳州格林维尔的首座光伏组件厂正式投产。该工厂总投资达2.94亿美元,将采用N型太阳能电池技术,生产高性能的GammaSeries单面光伏组件和VegaSeries双面光伏组件。BovietSolar将于4月24日在工厂举行开业仪式,
日前,印度光伏制造商WaareeEnergies在古吉拉特邦Chikhli的5.4GW太阳能电池超级工厂正式投产,这一项目成为印度迄今为止规模最大的光伏电池生产基地。据悉,Waaree分两阶段投产了位于Chikli的工厂,涵盖PERC和TOPCon技术。该公司今年1月已投产1.4GW单晶PERC产能,2月,其首席执行官AmitPaithankar表示
近年来,随着全球电动汽车(EV)保有量的持续增加,充电基础设施的建设压力日益凸显。传统充电站依赖电网供电,面临用电高峰期电力紧张、扩容成本高、新能源消纳能力不足等问题。在此背景下,“光储充”一体化技术应运而生,通过“光伏发电+储能调节+智能充电”,成为调节电网稳定性的有效途径,并逐渐
日前,广西、重庆就分布式光伏发电开发建设管理实施细则征求意见。据北极星统计,截至目前,已有6个省区市出台相关文件,对分布式光伏上网电量比例作出规定。其中,吉林省一般工商业光伏余电上网比例最低,不超过20%。广西次之,自用比例最少50%。宁夏依托公共机构和依托工商业厂房的两种类型自用比例
绿色工厂拔地而起,新能源汽车等产业加速布局……作为海南自贸港的重要窗口,海口国家高新区大力培育以绿色为底色的新质生产力,降碳、减污、扩绿与经济增长协同推进,展现出绿色发展新气象。绿色园区建设引领发展2023年12月,海口国家高新区成功入选生态环境部首批城市和产业园区减污降碳协同创新试点
4月15日,华能清能院库布齐沙漠南部新能源基地光伏先导工程二期光伏实证基地钙钛矿组件设备招标中标候选人公布,中标候选人第一名为昆山协鑫光电材料有限公司,投标报价2309874元,单价2.046元/W;中标候选人第二名为深圳市恒通源新能源科技有限公司,投标报价3564939元,单价3.158元/W;中标候选人第
近日,中共中央办公厅、国务院办公厅发布《关于完善价格治理机制的意见》。《意见》要求,分品种、有节奏推进各类电源上网电价市场化改革,稳妥有序推动电能量价格、容量价格和辅助服务价格由市场形成,探索建立促进改革平稳推进的配套制度。截至2024年底,包括风电、太阳能发电以及生物质发电在内的中
4月14日,安徽省人民政府发布2025年重点项目清单,1581个项目列入其中。经北极星梳理,共有41个光伏项目入选,包含5个光伏电站项目,36个光伏制造项目,涉及了电池、组件到边框、玻璃等辅材各个产业链。光伏项目清单如下:
4月15日,漳发新能源诏安四都25MW屋顶光伏电站光伏组件采购项目(第二次)中标结果公布,中标企业为东峻阳光(厦门)新能源有限公司,中标价格1146.469348,单价0.69元/W。漳发新能源诏安四都25MW屋顶光伏电站总装机容量约为24.758MW,本次采购组件装机容量约为16591770W。所采购的组件为单晶硅N型双面双
4月12日,爱旭股份发布公告称,控股子公司浙江爱旭太阳能科技有限公司与广西百色市人民政府、深圳创维光伏科技有限公司签订《投资协议》,拟共同发起设立合资公司,投资建设创维-爱旭(百色)光伏ABC电池西南基地项目。同时,浙江爱旭拟与成立的合资公司签署《技术咨询服务协议》,由浙江爱旭为合资公
在当前全球能源结构深刻转型的浪潮中,我国的氢能产业,尤其是绿氢领域,作为我国战略性新兴产业的关键一环,正迎来一个前所未有的黄金发展期,被视为塑造未来产业格局中具有前瞻性和潜力的培育方向。面对“碳达峰、碳中和”目标的紧迫挑战,“加速构建以绿色低碳为核心的新型能源体系”已成为国家层面
4月15日,硅业分会公布最新石英价格。
4月15日,硅业分会公布光伏玻璃价格,2.0mm光伏玻璃、3.2mm光伏玻璃均价分别为13.75、22.75。
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!