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太阳能光伏行业五大前沿技术 快来膜拜!

作者:jcmp      发布时间:2021-04-22      浏览量:0
▍ 导 读从长远发展来看

▍ 导 读

从长远发展来看,太阳能发电成本的降低主要依靠的是电池效率的突破。而令人欣慰的是,2016年太阳能行业的科研人员们并未让人失望,他们用一次又一次的技术突破证明了太阳能发电的良好前景。

▍ 松下HIT太阳能电池组件

2016年2月16日,松下宣布推出创新型高效太阳能电池板,HIT N330 和N325 光伏组件。

该创新型异质结电池结构由单晶硅和非晶硅(无定形硅)层构成。据报道,松下HIT系列电池与传统太阳能电池尺寸相同,但能效居于行业领先。

松下指出,其独特的金字塔式电池结构促成了其无与伦比的效率,可吸收更多的阳光发电,比传统晶体结构能效更高。排水架设计可排开太阳能电池板表面的积水,即便安装角度较低,可避免积水或变干后的水渍,减少能源输出耗损效率。

专利帮点评: 该电池组件亮点在于其独特的金字塔式电池结构,可以让电池更大程度的吸收太阳光,从而使电池组件的效率达到了高点。除此之外,该电池组件的排水架设计也是一个亮点,这样的细节优化彰显了科研人员追求完美的精神。而这正是所有的科研技术人员需要学习的东西。该电池组件的推出对整个太阳能光伏行业起到了极大的推动作用。

▍ ZSW薄膜CIGS太阳能电池

德国巴登符腾堡太阳能和氢能源研究中心(ZSW)宣布研制出转换效率为22.6%的CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳能电池。转换效率超出日本制造的电池0.3个百分点,这也是ZSW第五次重新揽回世界纪录。

此款新型电池面积为0.5平方厘米,属于测试电池标准大小。研究所的研究人员通过提高优化生产工艺提升了电池效率性能。具体就是CIGS表面的沉积后处理,将金属化合物掺入到该层。

铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池效率在过去三年比过去15年增长还多。由于效率提高,其发电成本快速降低。

▍ ISE多接合硅晶太阳能电池

德国Fraunhofer太阳能系统研究所(ISE)与奥地利公司EV Group(EVG)合作,成功以硅晶太阳能电池为基础,加上拥有两个电极的多接合太阳能电池技术,让太阳能电池的转换效率一举冲高到30.2%。

具体来说,Fraunhofer ISE和EVG的研究员透过直接外延片接合(direct wafer bounding)工艺将微米级的三五族半导体材料转换为硅材;经电浆活化后,外延片表面的次电池(subcell)将呈现真空状接合,使三五族次电池表面的原子与硅原子紧密接合,形成以硅材为基础的次电池。

专利帮点评: 在目前已大规模商业化的硅晶太阳能电池转换效率很难超过23%的情况下。该项技术突破了硅晶太阳能电池的理论效率值,让业内人士对未来的高效太阳能光伏电池生出无限憧憬。目前,虽然这类三五族半导体/硅材多接合电池的成本仍然高昂,但是三五族半导体磊晶工程和接合技术等都有成本降低空间。所以,这项技术未来仍然有很大的提升空间,届时,突破效率天花板的高效硅晶太阳能电池将会有量产的那一天。

▍ 生物太阳能电池

西班牙加泰罗尼亚高级建筑学院的学生Elena Mitrofanova提出一项以苔藓为介质的光伏发电系统,直观看来,是一组种植苔藓的立面中空模块化墙砖。

一个苔藓发电单位就是一个完整的生物电运行系统,由阳极生物材料(苔藓)、阳极、阴极、阴极催化剂、允许正电荷(主要是质子)从阳极生物材料向阴极转移的"盐桥"组成。阳极即水凝胶和导电碳纤维组成的无土基质,水凝胶是一种可吸收其自身重量400倍的水分的聚合物,能与苔藓湿度互补。发电系统中物质均不会破坏苔藓的代谢运动。

专利帮点评: 相对于其他的技术,该生物太阳能电池目前的研究并不是那么的有震撼性,但是通过光合作用来实现太阳能发电的想法得到了实践。而且,相比于硅制成的太阳能电池,使用生物材料制成的太阳能电池来捕获光能更具优势,其生产成本更低,且具有自我修复、自我复制和可生物降解的功能。虽然目前该苔藓发电系统的发电量还十分有限,但是随着未来科技的发展,该项技术将很有可能将成为人类的可行选择。

▍ 雨天可发电的太阳能电池

多年来,工程师和材料学家在提高太阳能电池发电效率、扩大储电容量上的作为颇多。但是此太阳能发电仍需要天气的配合,当碰到下雨或多云的天气,太阳能电池的发电效率也随之大打折扣。中国科学家借助石墨烯成功开发出一种雨天也能发电的新型太阳能电池。

中国海洋大学(青岛)与云南师范大学(昆明)的科研团队在德国期刊《应用化学国际版》上发布研究报告详细阐述了这项成果,为了使得雨水也能产生电能,研究人员在高效染料敏化太阳能电池表面上覆盖了一层石墨烯薄膜。在遇水的情况下,石墨烯的电子可吸引正电荷离子,即路易斯酸碱电子理论,这一属性也可用于去除溶液中的铅离子和有机染料。

专利帮点评: 梦幻变成真实,雨天也能发电的太阳能电池,将打破太阳能发电一直以来的软肋。在这一点上来说,这项技术毫无疑问是极具开创性的。未来,这项技术在雨量充沛但太阳能资源不够丰富的地区、酸雨多发地区、以及岛礁供电和海上航行等领域都能派上用场。如果未来该项技术能得到持续发展,光伏电站将摆脱发电雨天不能发电的桎梏,为全球带来稳定的供电。

▍ 专利转让

太阳能智能运输飞艇

本发明涉及一种以太阳能发电为供电源的智能运输飞艇,属于新能源运输技术领域。飞艇艇体上半部由薄膜太阳能电池覆盖,横贯前后的管道在与很多飞艇连接时,通过前后无线自动对接自锁装置首尾相连组成运输通道。

飞艇充满氢气或氦气后可长时间停留空中,无污染、节能,通过N个飞艇首尾相连形成有一定角度的空中管道,使物体通过管道时靠重力从高处向低处滑动,对森林、高层建筑火灾、高层救援、物流等起到很好的作用。

太阳能智能手环

本发明提供一种太阳能智能手环,包括基座,基座的两端与手环带相枢接;基座的中段由透明密封管构成;密封管内部设有柱状内芯,内芯通过与密封管同轴的转轴轴接于密封管。

该智能手环可以充分利用太阳能对其电池进行充电,从而可以免除或减少的充电麻烦。

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