2023年光伏太陽能發(fā)電科技創(chuàng)新前沿

2023年光伏太陽能發(fā)電科技創(chuàng)前沿有很多相關(guān)的材料、工藝和技術(shù)企業(yè)等都預(yù)備宣稱他們已經(jīng)把握了光伏技術(shù)。在某種程度上，這樣能夠?qū)⒑芏喙娏粢饬ξ焦夥夹g(shù)上來。但其中有些是值得長期爭論的,而其它一些只是著眼于解決眼前的問題。這些創(chuàng)的技術(shù)都預(yù)備在將來的幾個月內(nèi)推出。JoyceLaird對此進展了一些分析。創(chuàng)背后的科學(xué)Argonne〔伊利諾州〕就是這樣一個爭論機構(gòu),它是能為任何期望利用領(lǐng)先技術(shù)以獲得競爭優(yōu)勢的公司供給資源爭論的機構(gòu)。Argonne助理爭論員SethB.Darling博士說，有很多先進的技術(shù)手段能夠降低太陽能電池的本錢，如利用原子層沉積〔ALD〕技術(shù)制造的太陽能電池。另一項先進的技術(shù)是太陽能聚光器。一般的太陽能聚光器就是一種能夠采集陽光的大型設(shè)備?！斑@要的。我們已經(jīng)開發(fā)出一種模型，并對其進展爭論以優(yōu)化相關(guān)的一些參數(shù)，我們正在使用這些參數(shù)來直接指導(dǎo)開發(fā)一些材料。如無機半導(dǎo)體納米晶體材料，它不但具有發(fā)光效率高的優(yōu)點，還具有量子點的調(diào)整力量。你可以對它的能帶隙或它吸取的能量進展調(diào)整，它還能夠獵取很寬的光譜,甚至是接近紅外光局部的光譜。有很大一局部的電能，是使用其他太陽能技術(shù)都沒有方法獵取的，”Darling說?！癆rgonne的爭論是界于學(xué)術(shù)界長期爭論與工業(yè)界短期應(yīng)用之間，這對我們來說是一個很有利的定位，由于這兩者之間正需要一座不偏不倚的橋梁，說到底，我們不是一家以贏利為目的的公司，我們的目標是把我們的爭論成果供給應(yīng)我們的合作伙伴。”Intermolecular“我們的設(shè)備看起來像是一臺半導(dǎo)體加工工具，但它是特地為大批量的研發(fā)所設(shè)計建筑的，可以同驗，”副總裁兼太陽能和能源技術(shù)總經(jīng)理J.CraigHunterHunter指出，生產(chǎn)的打算之前，了解整個工藝的操作過程和能夠承受的產(chǎn)品最大瑕疵是至關(guān)重要的?！拔覀?yōu)榭蚔IP客戶效勞”Hunter“1000記錄每一個電池不同的以及可能影響整個裝置運行的重要參數(shù)。我們也有專業(yè)的軟件和計量系統(tǒng)，”為創(chuàng)供給支持組件、設(shè)備和材料的創(chuàng)，也能幫助光伏領(lǐng)域制造商提高產(chǎn)品質(zhì)量和工藝。組件BioSolar是一家以把光伏組件改造得更加“綠色環(huán)?！笔蔷G色環(huán)保的。如背板的主要原料通常是石油，而其BioSolar的替代產(chǎn)品稱為BioBacksheet〔生物背板〕。“有很多種不同類型的背板，但它們大多都是以石油為根底材料的。這種背板在晶體和某些非晶硅薄膜發(fā)電設(shè)備中的使用率到達了90%。更先進的薄膜，CIGS和碲化鎘發(fā)電設(shè)備也使用背扳，但它們對產(chǎn)品的要求更加嚴格。它們的產(chǎn)品必需能夠嚴格地隔絕濕氣，”DavidLee說。BioBacksheet〔生物背板〕承受專利配方技術(shù)為根底，使用棉花以及一種使用蓖麻子油作為材料制成的尼龍樹脂作為主要材料。Lee說，它供給了一個完善的隔絕濕氣的屏障，并具有良好的電絕緣2023年供給應(yīng)光伏制造商進展測試。設(shè)備TycoThermalControls以他們的半導(dǎo)體和平板電視產(chǎn)品打入了薄膜光伏〔TFPV〕市場?！拔覀儞碛小碑a(chǎn)ChrisMayes說?！拔覀冄邪l(fā)了一種加熱格外均勻的平面基板，然后，我們在其反面接入電纜。設(shè)備邊緣能夠較快冷2英尺×26英尺×6英尺。這樣再加上從傳統(tǒng)的以加熱油為介質(zhì)改進為加熱線圈，使這一處理過程更穩(wěn)定，并削減修理，”Mayes說?！拔覀冋陂_發(fā)一種有利的技術(shù)。”材料Heraeus光伏業(yè)務(wù)部原是WCHeraeusHanau。1月，他們從總局部別并成立了自己的業(yè)務(wù)部門。他們開發(fā)了的面板鍍銀涂料，具有優(yōu)良的接觸性能，加上單晶及多晶體晶片的不同縱橫比和多種的薄膜電阻放射器能夠獲得更高的效能。Heraeus光伏業(yè)務(wù)部經(jīng)理AndyLondon說：“我們最的SOL9235H無鎘鍍銀涂料的化學(xué)特性能夠提高反射涂層的防腐蝕效能，并能大大提高太陽能電池的接觸性能?！盠ondon0.3％到0.5％?！?3個產(chǎn)品。我們的目標是幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率，獲得更高的產(chǎn)量?！盠ondon說。IntegralTechnologies(IT)有一項興的邊緣技術(shù)，具有專利技術(shù)的混合導(dǎo)電聚合物顆粒材料。其帶電荷的塑料底部材料〔ElectriPlast〕。當時沒有主流的公司生產(chǎn)過類似的材料?！敖?jīng)過我們自己的試驗，我們制造出一種有效的混合物質(zhì)材料，”首席執(zhí)行官BillRobinson說?！拔覀冮_發(fā)出了一料?！盧obinson說，這種材料正適合應(yīng)用于晶體硅及薄膜光伏領(lǐng)域。對于薄膜光伏來說，這種產(chǎn)品可以“ElectriPlast具有現(xiàn)在所使用的類似材料的同種效能，但其本錢卻廉價得多。”他說。目前該公司每個月能生產(chǎn)50000磅的該種材料。Robinson說，他們不久將重點開發(fā)光伏市場，并與客戶攜手共同開發(fā)產(chǎn)品。另一家Plextronics公司為光伏市場供給的產(chǎn)品也是運用導(dǎo)電聚合物技術(shù)制造的產(chǎn)品，但其主要PlexcoreOCink200納米大小的吸取層，Plextronics公司把這種產(chǎn)品命名為第三代薄膜產(chǎn)品?！皩?dǎo)電聚合物進展到了兆瓦的容量，”業(yè)務(wù)開發(fā)副總裁JamesDietz說?！半m然這項技術(shù)還處于進展階段，但是我們在進展試驗。我們購置了基板、玻璃和塑料等材料，并動用了公司全部的光電技術(shù)力氣以使這項技術(shù)成為產(chǎn)品，這很簡潔也很具有吸引力。目前，我們的油墨產(chǎn)品在不同的領(lǐng)域已擁有超過20家的客戶。還有一種產(chǎn)品可以應(yīng)用在室內(nèi)，由于該產(chǎn)品在熒光燈的照耀下能夠發(fā)揮出很高的效率。另一種是用于太陽能電池板制造，我們在2023年的下半年才推出最初的產(chǎn)品，但現(xiàn)在我們已經(jīng)意識到了該產(chǎn)品具有很大的潛力。晶體硅、薄膜光伏的將來前景AboundSolar研發(fā)出了使用碲化鎘(CdTe)DennisCsehi介紹，這一技術(shù)大大簡化了生產(chǎn)過程，同時降低了產(chǎn)品的本錢，并能夠生產(chǎn)出具有競爭力的太陽能電池產(chǎn)品?！斑@是一個格外簡潔的過程，一切都在真空中進展。半導(dǎo)體層一次成型，然后我們進展激光劃片、模塊組裝等后續(xù)處理工序。不同于薄膜市場中的其他產(chǎn)品，我們的產(chǎn)品組裝不是一個簡潔的層壓處理過程，我們有一種把背板和面板組裝在一起的專利處理技術(shù)?！盋sehi說。該公司目前正在對產(chǎn)品進展應(yīng)用測試。他們的處理方法最近也通過了相關(guān)的認證。“我們最近在德國擁有了兩家客戶，Juwi和Wirsol。他們和我們簽署了長期協(xié)議，購置我們的產(chǎn)品用于大規(guī)模的太陽能發(fā)電設(shè)備的安裝?！盋sehi說。AppliedQuantumTechnology(AQT)的首席執(zhí)行官MichaelBartholomeusz說，AQT的使命是幫助太陽能電池制造商到達最正確性價比?！拔覀兊膶＠夹g(shù)是基于銅銦硒化鎵〔CIGS〕薄膜太陽能電品的主要技術(shù)。這一技術(shù)包括單級沉積、納米技術(shù)、原材料強化處理和簡化電池互連設(shè)計。”Bartholomeusz說。AQT期望能夠通過使用納米技術(shù)降低產(chǎn)品本錢并提高產(chǎn)品性能。該公司目前正著手進展〔15MW〕產(chǎn)品的試驗性生產(chǎn)，并擁有了一家客戶。AscentSolarTechnologies公司也在預(yù)備推出另外一個薄膜光伏〔TFPV〕工程，從該公司設(shè)在桑3020231月推出了產(chǎn)品。AscentSolarTechnologies在塑料基板上使用銅銦鎵硒太陽能薄膜技術(shù)，此外，他們的太陽能電池都格外輕松、敏捷。生產(chǎn)過程全部都在模塊中承受卷帶單片集成技術(shù)進展。單片集成是模塊化制造的唯一方法，單片集成需要使用透亮絕緣體，使光線能夠穿透它。該工藝承受熱蒸發(fā)反響在聚乙烯塑料基板上處理四種金屬：銅、銦、鎵和硒。這就形成了抱負厚度的銅銦鎵硒化合物。“在模塊化方式中生產(chǎn)，意味著我們沒有任何的外部接線，一切都在內(nèi)部集成電路〔IC〕中進展處理。這使我們可以進展大模塊和使用高壓電進展生產(chǎn)，這是一個很大的優(yōu)勢?！盕arhadMoghadam博士說。5米長，小到一張信11％的效率?！拔覀兊漠a(chǎn)品主要集中應(yīng)用在BIPV〔太陽能建筑一體化〕和EIPV〔電子集成光伏〕，而不是公用事業(yè)市場，”Moghadam“們可以簡潔地放進口袋，可以直接粘到金屬或織物的外表?！闭f起薄膜太陽能發(fā)電技術(shù)，Odersun始終站在創(chuàng)前沿。Odersun太陽能電池產(chǎn)品最獨特之處在于他們可以把太陽能電池制成任意的大小或尺寸，在2023年的北京奧運會中，他們的梯形模塊就被建成同心圓外形的太陽能發(fā)電裝置，并為游客中心供給電力。Odersun是針對光伏太陽能發(fā)電及定制屋面市場?！霸诘聡?，很多人都習慣進展屋面設(shè)計。正由于如此，屋面建筑師也正在尋求一些公司可以供給太陽能電池組件，以適應(yīng)其獨特的設(shè)計，”HeinVanderZeeuw博士說。Odersun太陽能電池組件的敏捷性來自于其最根本的制造方法。電池都是通過在長卷的銅帶上安裝二硫化銅銦〔CISCuT〕1厘米寬，0.1毫米厚,不僅可以制成CIS半“卷到卷”生產(chǎn)過程中，0.001毫米厚的太陽能電池層的制造僅需要3個階段。完成的卷狀太陽能電池被切成小片，使用導(dǎo)電膠進展重疊和相互連接就形成了SuperCells。電池帶個并聯(lián)的SuperCells組成。他們可以被單獨安裝在薄膜層壓板上或堅硬的玻璃膜板上。在這方面，電池的大小，功率和模塊的設(shè)計可以隨時依據(jù)每個客戶不同的要求進展調(diào)整。雖然晶體硅(c-Si)技術(shù)相對來說已經(jīng)比較成熟，但還是有很多的創(chuàng)與突破。主要是表達在尋求發(fā)展、精簡流程方面，AppliedMaterials是這一領(lǐng)域的先鋒。“作為世界上最大的晶體硅(c-Si)太陽能設(shè)備供給商，我們是世界上最高效的商用太陽能電池的供給商?！本w硅太陽能技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用KenMacWilliams說。一個產(chǎn)品應(yīng)用工程的例子是與BacciniCellSystems公司合作，把Baccini的產(chǎn)品和技術(shù)與我們的結(jié)合。這種合作表達在了雙面印刷金屬線沉積技術(shù)的應(yīng)用。這一技術(shù)已被證明能夠提高太陽能電池高達0.5％的效率。“這些系統(tǒng)的高生產(chǎn)力，先進的超薄晶圓處理和廣泛的自動化應(yīng)用可以大幅度地降低本錢，從而降低每瓦電能的制造本錢。”MacWilliams說?！?0％的太陽能光伏基板都是基1美元的電池本錢將在幾年內(nèi)消滅。不同材料的應(yīng)用也將持續(xù)改進產(chǎn)品的性能〔CIP〕，以滿足當前和下一代市場的需要?！薄睺FPV〕Sanyo公司所想的。他們的HIT〔異質(zhì)接面矽基〕太陽能電池是一種獨創(chuàng)的技術(shù)。這種混合集成了晶體硅基板和非晶硅薄膜。迄今為止，它還保持了世界上每單位面積太陽能電池最正確的發(fā)電力量，優(yōu)良的能量轉(zhuǎn)換效率及良好的耐高溫性?！敖Y(jié)晶硅型太陽能電池降低光伏太陽能發(fā)電系統(tǒng)本錢的最重要的問題，是如何在到達良好的能量轉(zhuǎn)”太陽能部業(yè)務(wù)進展執(zhí)行RobertZernerSanyo最的一個HIT(異質(zhì)接面矽基)太陽能電池產(chǎn)品爭論工程實現(xiàn)了突破，把太陽能電池的厚度掌握在了只有98微米，這只是目前使用的太陽能電池厚度的一半。這種電池同時具有22.8％的能量轉(zhuǎn)換和安裝測試階段。Zerner說這項技術(shù)有著寬闊的前景?！癝anyo目前工作的關(guān)鍵是保證產(chǎn)品和技術(shù)100％的準確度?！彼a充說道。將來的科技將來的一年內(nèi)推出的創(chuàng)工程。ShrinkNanotechnologies是一設(shè)在加州的熱收縮塑料薄膜制造商。“有一種塑料薄膜被用來制造太首席執(zhí)行官MarkBaum說。加州大學(xué)博士、物理學(xué)助理教授、Shrink納米技術(shù)參謀SayantaniGhosh女士解釋說，這種技術(shù)承受的是一種格外獨特的處理過程?！疤柲茈姵匕殃柟廪D(zhuǎn)換為電能，”她說。“而我們所做的是把陽光轉(zhuǎn)換成為不同顏色的光線。然后把陽光中的有用光線分解出來，能夠加強硅光伏的效能?！薄跋胂笠幌?，一個窗口承受的不是一般的玻璃，窗格的外表是由放置在兩個玻璃層之間的一個格外硅電池，硅會吸取薄膜中的量子點散發(fā)出的光子。這些光子將被吸取到系統(tǒng)中并最終轉(zhuǎn)化為電能，”Baum說。XsunX是一家專注于開發(fā)薄膜光伏〔TFPV〕Intevac是為硬盤陽能電池制造商。“將我們的熱蒸發(fā)技術(shù)與他們的濺射技術(shù)結(jié)合起來，制造出了一種的工藝，這種工藝結(jié)合了兩種技術(shù)的優(yōu)點：熱蒸發(fā)的高效率和濺射的高通量?！盭sunX首席執(zhí)行官TomDjokovich說。這些系統(tǒng)實行5〃到8〃的方形薄膜,處理起來就像處理硬盤一樣，以硬盤技術(shù)作為根底，然后蒸發(fā)系統(tǒng)處理銅銦硒化鎵(CIGS)層。隨后進展前接觸層的應(yīng)用，該系統(tǒng)是針對每小時生產(chǎn)600至1000塊太陽能電池的產(chǎn)量而開發(fā)的。“我們的試驗室正在進展小型銅銦硒化鎵光伏(CIGS)電池樣品的試驗;4〃×4〃或6〃×6〃的電池產(chǎn)品正間續(xù)推出。然而，當擴大到生產(chǎn)大型太陽能電池時，與之前在試驗室的工作完全不同，CIGS電池在試驗室已經(jīng)取得的成果和實際生產(chǎn)的產(chǎn)品相比效率幾乎下降了100％，”Djokovich說?！笆聦嵤?，假設(shè)你有一些小型產(chǎn)品的技術(shù)爭論，目標不應(yīng)當是把它在體積上做大，干脆就讓它保持小的外形但