光伏技術發展綜述

技術創新引領光伏產業的發展。自從1839年法國物理學家貝克勒爾發現了光伏效應,單晶矽太陽電池的實驗室效率已經從20世紀50年代出的6%提高到目前的25.6%,CIGS和CdTe薄膜電池的效率也分別達到了21.7%和21.5%
yabo2019vip 2017-3-14 21:02:27

  太陽能資源豐富、分布廣泛,是最具有發展潛力的可再生能源。隨著全球能源短缺和環境汙染等問題的日益突出,太陽能光伏發電因其清潔、安全、便利、高效等特點,已成為世界各國普遍關注的重點研究領域和大力發展的戰略性新興產業。近年來全球光伏產業以每年30%以上的速度迅猛增長,光伏發電累計安裝量保持40%以上的年增長率,中國光伏產業是近年來發展最快、最有活力的可再生能源產業,取得了世人矚目的成績,已經成為全球最大的光伏組件製造和應用大國。在產業化技術水平、規模和全球市場占有率都建立了明顯的競爭優勢。
  技術創新引領光伏產業的發展。自從1839年法國物理學家貝克勒爾發現了光伏效應,單晶矽太陽電池的實驗室效率已經從20世紀50年代出的6%提高到目前的25.6%,CIGS和CdTe薄膜電池的效率也分別達到了21.7%和21.5%,基於GaAs材料係的聚光四結太陽電池效率達到了46%,新型鈣鈦礦太陽電池的效率達到了20.1%。正是光伏技術的不斷地進步,支撐了全球光伏產業的快速發展。
  在高效率低成本晶體矽電池研發和產業化方麵中國走到了世界前列。我國光伏骨幹企業都投入巨資開發高效率低成本晶體矽太陽電池技術,取得了豐碩成果。英利研發的“PANDA”技術、天合的“HONEYUltra”技術,晶澳的“PERCIUM”技術,阿特斯的“ELPS”技術,中電光伏的“QSAR”技術,尚德的“PLUTO”技術,航天機電的“HIGHWAYPlus”技術等高效率低成本大規模生產電池的效率都超過了20%,並具有優秀的市場表現。特別是天合光能通過HONEY技術實現了多晶矽太陽電池效率20.76%的世界紀錄,這些技術代表了未來高效率低成本晶體矽太陽電池的發展方向。
  晶體矽光伏技術將繼續向高效率低成本邁進。矽材料的提純、晶體生長、矽片切割、高效率低成本太陽電池是晶體矽光伏技術的研究重點。流化床法多晶矽製備技術、連續單晶生長技術、直拉區熔(CFZ)單晶矽製備技術、準單晶製備技術、高效小晶粒鑄造多晶矽技術、金鋼線矽片切割技術等將使晶體矽亚搏彩票手机版 成本大幅降低;雙麵電池、N型矽電池、PERC和PERL電池、IBC和MWT等背接觸電池、HIT異質結電池將助力太陽電池效率的提升;抗電勢誘導衰減(PID)組件技術、雙玻組件技術、新型組件封裝技術、智能組件技術將使光伏組件的發電量提高、壽命延長和可靠性增加。
  研究更低成本高效率的矽基薄膜電池、CIGS薄膜電池、CdTe薄膜電池新工藝及抗組件衰減技術是薄膜電池大規模產業化的研究重點。能有效分配太陽光譜的矽基三結疊層薄膜電池有助於提高薄膜電池的效率,低溫柔性CIGS太陽能電池、無鎘工藝的CIGS電池、新型硫化鎘的複合窗口層的CdTe電池、材料便宜的銅鋅錫硫(CZTS)薄膜太陽電池將能降低薄膜電池的製造成本以及擴展薄膜電池的應用領域。
  基於GaAs係的聚光多結太陽電池可充分利用太陽光譜,成為實現高效率太陽電池的有效途徑。通過倒裝生長多結電池技術來獲得更多的子電池吸收太陽光譜能量,進一步降低熱損耗,實現全光譜吸收有望進一步突破46%效率紀錄。
  新型鈣鈦礦太陽電池效率提升很快。研究在水、光及熱條件下的穩定性及在在低成本下製備高穩定效率的組件是該類電池重點研究方向。同時,發展鈣鈦礦太陽電池測試方法和手段,小規模產業化中試也是未來產業化研究的重點內容。




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