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      光伏每周技術資訊彙總(第十四期)

      分類: 光伏太陽能 瀏覽量: 留言數: 6649

        隨著能源危機的到來,作為新能源的代表光伏產業得到了迅猛的發展。從1839年法國科學家發現液體的光生伏特效應算起,太陽能電池已經經過了160多年的漫長的發展曆史。光伏產業的不斷發展,如何離得開技術的開拓創新?

        新方法讓太陽能電池製造更廉價簡單

        韓國公司韓華新能源(Hanwha SolarOne)展示了采用新型矽晶圓製造技術製成的首批商用規模的太陽能電池板。在太陽能電池中,這些矽晶圓是最昂貴的組成部分。這種新技術是由加利福尼亞州聖克拉拉的創業公司Crystal Solar開發的,用其製造出的晶圓厚度不到常規晶圓的1/3。這種技術在製造過程中浪費的矽要比傳統工藝少,而且大幅度減少了製造晶圓所需的設備,因此有潛力把晶圓的成本降低一半。而晶圓占了整個太陽能電池板製造成本的1/3甚至一半。韓華購買了價值1500萬美元的Crystal Solar股份,並幫助它把這項技術推向市場。

        新技術以及韓華與Crystal Solar之間的合作關係可以成為如何繼續削減傳統的矽太陽能電池成本的典範。幾年前,對製造成本不到1美元每瓦的太陽能電池板的展望看上去還是不著邊際的,這樣的觀點使得投資者們把錢傾注到可以替代矽太陽能電池板的其他技術上,例如薄膜太陽能電池。

        但是現在的太陽能電池板的確製造成本已經降低到1美元每瓦以內了,這也導致許多從事薄膜太陽能電池的創業公司破產。Crystal並沒有試圖開發一種可以挑戰矽太陽能電池板的新技術,而是去開發可以很容易整合進已有的矽電池板製造業的新技術。而且它也沒有自己製造太陽能電池板,而是與已經具備製造經驗的韓華下屬公司合作。創業公司一般都缺乏製造經驗,其中許多公司就是因為無法降低製造成本而失敗的。

        常規太陽能電池的主要組件矽晶圓的一般製造方法包含以下幾個步驟:先製出高純度的矽(多晶矽),然後令多晶矽融化,再小心地冷卻得到單晶矽棒,然後切割矽晶棒得到晶圓。整個過程需要高價的大型設備,而且開始那些昂貴的高純度矽有一半都浪費掉了。

        傳統生產過程的早期階段要從一種含有矽和其他元素的氣體中提取純矽。Crystal Solar開發了一種方法可以用這種氣體直接製造晶體矽晶圓薄片,去掉了製造多晶矽,再讓其融化、結晶,然後切割的步驟。芯片製造業也在使用這類工藝,但這個版本的效率和速度都要高得多。

        韓華新能源公司的首席技術官克裏斯•埃貝施佩歇(Chris Eberspacher)說,這種方法不隻減少了矽的浪費,也去掉了製造晶圓所需的多數昂貴設備,因此降低了成本。埃貝施佩歇說,對於韓華來說,自己來開發類似的技術不但有風險而且要花費若幹年的時間。因此公司決定代之以尋找創業公司來獲取創新。“采用這種方法的話,我們就不必選定一種技術,”他說,“我們可以遍覽創業公司正在研發的技術,並選出最佳的。這使得我們的行動更加迅速。”

        埃貝施佩歇說Crystal Solar仍然在努力降低成本,比方說降低機器製造晶圓的成本並增加它們所能生產的晶圓的數量。他說如果Crystal Solar的技術能繼續達到新的裏程碑,韓華就可以在2014年推出利用這種技術生產的商業化產品。

        巴斯夫針對光伏電池推出了新型激光轉印技術

        9月25日,巴斯夫“創造化學新作用”科技創新彙登陸上海,帶來巴斯夫前沿科技展示以及其在可持續發展未來方麵的創新成果,包括提高能效、提高生活品質等,通過20多個互動展台進行介紹。

        在其所有創新成果中著重針對三大領域:資源、環境與氣候,食品與營養,生活質量,其中在能源領域,麵對急劇增長的能源需求,巴斯夫將重心放在風能、太陽能、電動車、有機發光二極管(OLED)、建築隔熱和混泥土技術的節能解決方案上麵。

        太陽能領域,巴斯夫針對光伏電池推出了一種新型激光轉印技術(LTP)和定製型銀/鋁油墨,其目標不在於傳統銀漿而是對整個金屬化工藝進行改進,據介紹,在激光作用下,銀電極不需要再與晶圓接觸,從而降低晶圓的破片率,采用更窄的金屬結構,生產更薄的太陽能電池,同時可以提升矽晶圓產量和生產速度。

        這項技術又稱新型無接觸印刷工藝,是巴斯夫與anrentum innovation-stechnologien GmBH以及設備製造商Schmid GmbH合作研發。據悉,這種新型印刷機和CypoSolRL定製油墨可取代現有的絲網印刷工藝,與絲網印刷相比,LTP的主要優點在於,激光技術對超薄太陽能電池晶圓不會產生壓力,Schmid研發中心測試顯示,無接觸LTP工藝最高可將太陽能電池晶圓的斷裂率減少80%。

        在成本方麵,固定資產投資可相對減少(減少幹燥機,尾氣處理簡單),可節約矽材料,設備時間更長,無需更換絲網,潛在製造成本降低約0.60-1.00美分/瓦。產品係列包括CypoSolRL61-10正極銀墨水(aq)/無鉛)、CypoSolRL65-10背極鋁墨水(無鉛)等。

        除了最新的CypoSolRL係列外,巴斯夫同樣為傳統絲網印刷提供改進型漿料,如CypoSolRS51-105正麵銀漿(無鉛)、CypoSolRS51-305正麵銀漿、CypoSolRS59-102背麵銀漿(無鉛)等。

        另外,巴斯夫還在研發有機太陽能電池,其研製的全新NIR染料專為太陽能應用設計,可吸收更多光線,目前實驗室轉化效率最高可達12%,相比於其他薄膜電池,巴斯夫技術人員認為有機太陽能電池更有前景。

        巴斯夫執行董事會副主席薄睦樂博士表示:“科技創新彙在亞太區的巡展先在上海拉開帷幕,我們非常興奮,這凸顯了我們投資於先進技術與創新成果,在我們全球第三大市場—中國實現可持續發展的承諾。”據了解,巴斯夫科技創新彙於今年年初在德國總部展開首演,迄今已巡遊美國、加拿大、巴西,上海站結束後將於2013年登陸孟買、布魯塞爾、東京和首爾。

        鬆下HIT光伏組件通過第三方PID測試

        越來越多的光伏組件製造商正在加強對電勢差誘發衰減(PID)的重視,日前鬆下公司(NYSE:PC)表示其產品不受PID影響。公司內部和第三方的測試都證明由於HIT電池表麵是透明導電層,不同於傳統晶矽電池表明的絕緣層,因此並無PID衰減。

        鬆下表示,第三方測試其中一項由Chemitox執行,在電壓1000V、溫度60°C及相對濕度85%的環境下對HIT組件進行96個小時的測試。

        Chemitox是經過美國實驗室認證協會(A2LA)依據ISO/IEC17025認證的第三方測試實驗室,同時還是美國保險商實驗室認證的外部相關測試實驗室。

        鬆下還表示,公司目前還沒有收到來自歐洲、美國或日本市場關於PID的任何報告,並且多種PID測試均沒有顯示出任何電勢差誘發衰減的特征。

        美國NIST啟動首個零能耗光伏住宅測試基地

        美國國家標準與技術研究院(NIST)近日展示位於馬裏蘭州蓋士堡園區的美國首個零能耗住宅測試基地。該研究院邀請當地、聯邦及州政府官員出席剪彩儀式紀念這一特殊時刻。

        研究院希望這個利用太陽能光伏發電太陽能熱水係統的基地為未來美國房屋建築業開發自給自足的住宅。該基地還將用來測試各種節能技術,最終幫助尖端清潔能源技術實現商業化。

        根據Design Build Solar報道,從短期來看,該基地將用於研究自給自足家庭住宅。該建築看起來像是一個標準化的美國家庭,兩層樓有四間臥室及三間浴室。美國國家標準與技術研究院的科學家將會在為期一年的時間裏利用電腦模擬和機械控製模仿四口之家的活動。該建築將會在預定時間開關電器及照明設備。所有的能源將直接來源於住宅本身。

        該測試基地由美國複蘇與再投資法案融資,美國國家標準與技術研究院和能源部的一家建築谘詢公司:美國建築規劃與建築科學公司共同設計和開發。

        未來有望住進太陽能小屋

        說起新能源,太陽能是這個大家庭裏不可缺少的一員。除了太陽能熱水器、太陽能汽車,你還知道太陽能有哪些用途?在24日外國專家江淮行的新能源專題活動上記者得知,說不定在很短的時間裏,大家就能住進太陽能“小屋”,現在這間“小屋”在中國科技大學裏就有一座。除此,太陽能大船、太陽能燒烤,也讓大家耳目一新。

        中科大有座太陽能“小屋”

        這間屋子不大不小,有兩百多平米。不過長相有點奇怪,屋子上麵和兩側蓋滿了金屬板。它的不同之處就在於屋內的一切能量來源都依靠太陽能。

        會議上,中國科技大學教授季傑給大家展示了校園內的這座“小屋”。他說,“小屋”今年剛建成,包括建築、實驗設備共花了150多萬,屋內的采暖、空調、熱水、發電、采光、通風全部源自於太陽能,十分環保、節能。據介紹,這間“屋子”內的新技術完全是中科大自主研發。

        據江淮晨報報道, 季傑告訴記者,“小屋”內的一部分技術完全可以民用,且有經濟效益。如果條件具備,說不定以後大家也能住上這樣的環保“小屋”。

        太陽能“大船”很快在安徽露麵

        會上,來自中國建材安徽天柱綠色能源科技有限公司的負責人盧育發,向記者展示了太陽能“大船”。他說,景區的遊艇噪音大,且產生大量油汙,“對生態水麵是一種破壞。”

        一直從事新能源的他決心造一艘太陽能助力艇。目前,這艘能坐11個人的“大船”已經造好了,主要是依靠太陽能提供能量。但是如果趕上連綿的陰雨天氣,“大船”也可以充電使用。

        盧育發介紹,這艘“大船”已經賣給了安徽寧國縣的青龍湖景區,過兩天,大家就可以在當地的湖麵上看到了。

        太陽能燒烤“看上去很美”

        原本,大家以為無煙燒烤比較環保。一位外國專家介紹,太陽能燒烤更環保。它依靠反射板吸收捕捉到太陽光集熱,然後進行無煙無汙染食物燒烤,這在國外已經很流行。

        其實,在咱們中國也是有的。會上一位業內人士告訴記者,在山東德州的太陽穀,太陽能“烤”地瓜、“烤”麵包、“燉”牛肉等特色美食是太陽穀特色旅遊項目之一。天氣晴好時,即使在冬天,隻要5分鍾就能將麵包烤熟,40分鍾能將土豆烤熟,將肉燉熟,將水燒開,而且蒸、煮、煎、烤等都可以通過太陽能完成。

        不過,有專家認為,太陽能燒烤考慮到成本、場地、操作性等限製,想大範圍的推廣還沒那麼簡單,現在來說還是“看上去很美。”

        GT宣布兩項DSS技術升級 可提高材料質量和生產力

        2012年9月25日,GT Advanced Technologies宣布了兩個新的DSS技術升級,已有用戶通過升級其DSS技術可以獲得更低成本的產品,同時還可以提高其爐子生產的材料的質量。

        一個升級是MultiPlus場升級,目標是改善GT DSS爐子生產的材料質量,通過該升級可以得到更高效率的多晶矽材料。第二個升級是允許DSS客戶將目前的Gen5 DSS 450和650爐提升至Gen6的生產水平,因此可以降低總體矽片成本。此外,更高容量 係統將提供一個連接Gen6 MonoCast產品的路徑,所有這些都在同一個爐子裏完成。所有的升級將可以兼容公司的Acuity DSS性能監測軟件,該軟件可以通過遠程監控和連續性能分析來優化DSS生產力。

        “麵對下行定價壓力,補貼削減和連續的太陽能貿易緊張態勢,進一步降低成本對光伏生產商來說變得越來越重要。”GT光伏業務和全球運營總裁Dan Squiller說。我們的新DSS升級通過改善多晶矽材料質量和提高矽片生產能力,延長了客戶已有技術投資的生命周期,並且其扮演了一個橋梁的角色,因為行業準備在來年過渡至下一代電池生產。

        在目前的情況下,升級DSS資產對於DSS客戶來說是重要的,因為行業準備過渡至下一代電池技術。GT正在開發其HiCz技術,以實現下一代材料質量的提高和成本縮減,因為行業將在接下來的幾年從N型材料過渡至更高的效率水平。

        Plansee公司於歐盟光伏太陽能展展示新型濺射靶材

        總部位於奧地利Reutte市的Plansee SE公司於德國法蘭克福市2012歐盟光伏太陽能展會(European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition,簡稱EU PVSEC)上展示專為銅銦镓硒(CIGS)設計的新型鉬靶材(molybdenum sputtering target)。

        這種鉬靶材可以防止靶材料與冷卻水在CIGS背接觸塗層係統噴射過程中直接接觸。Plansee SE公司已為單層旋轉靶材研發一種聚合物內徑塗層係統。

        Plansee SE公司解釋道:“單層旋轉靶材並無通前級管,均由薄膜材料組成。”

        “鑒於這些靶材,CIGS製造商可以大幅度提高濺射性能,從而提高產能。材料利用的效率提高也可降低太陽能電池的所有權總成本(the total cost of ownership 簡稱TCO)。”

        靶材可促使成本下降

        Plansee SE公司指出,使用這一係統,CIGS製造商無需運用額外的抑製劑就可縮減成本。內徑塗層不會對旋轉靶材的熱傳導率造成顯著損傷。

        國內單體儲能量最大飛輪研發關鍵技術實現重大突破

        9月25日,記者於英利首屆技術創新博覽會上獲悉,由英利研發國內單體儲能量最大的20千瓦時磁懸浮儲能飛輪磁軸承、輪體結構、控製線路改進等關鍵技術研發實現突破,飛輪充放電功能得到進一步完善,磁軸承耗損大幅降低,已滿足飛輪高速運行的設計要求。我國儲能技術領域“生力軍”再獲新“戰果”。

        據介紹,通過不斷調整和優化設計方案,改進磁軸承、輪體結構、控製線路等關鍵技術,英利研發20千瓦時磁懸浮儲能飛輪磁軸承損耗由330W(1000r/min)降至3.3W,降幅達99%,電機的轉矩提高30%。飛輪實現在完全無摩擦狀態下高速運轉,飛輪能量損耗降低,轉換效率提升。同時,飛輪試製過程中所有零部件的原材料、加工設備、製造及裝配已完全實現國產化,不需要依靠國外的技術與設備作為支持。

        所謂飛輪儲能,是利用高速旋轉的飛輪將能量以動能的形式儲存起來。需要能量時,飛輪減速運行,將存儲的能量釋放出來的先進物理儲能方式。具備大功率、大容量、高效率,瞬間充、放電,安全可靠、綠色環保,壽命長、不受地理環境限製等優點。可廣泛服務於智能電網、通信、分布式發電、太陽能和風能等新能源發電係統,是目前最有發展前途的儲能技術之一。

        分析指出,彌補可再生能源發電的間歇性和不穩定性缺陷,實現可再生能源電力平滑並入電網,大容量儲能技術將成為解決新能源發電並網瓶頸的關鍵所在。

        同時,國內“十二五”期間,與建築結合的獨立、分布式光伏發電係統的市場放量也將為大容量儲能創造龐大市場需求。

        以英利為代表的企業“眼光獨到”,在商用化大容量飛輪儲能方麵持續加大科研技投入,掌握關鍵技術,實現成果孵化,走在了諸多競爭者前麵。研發產品未來市場前景廣闊。

        據了解,英利已曆時三年對大容量磁懸浮飛輪儲能技術進行研發,相繼攻克磁懸浮支撐技術、飛輪係統控製技術、高速高效永磁機技術等五項關鍵技術,申報15項國家發明專利,7項實用新型專利,其中發明專利已授權7項,實用新型專利已經全部授權。掌握磁懸浮儲能飛輪關鍵技術,擁有自主知識產權。

        另據了解,2011年11月7日,英利旗下北京奇峰聚能科技有限公司經過國家科技部審批,在國家高技術研究發展計劃(863)高性能物理儲能項目中承擔了磁懸浮儲能飛輪技術研究課題研究工作,課題將在2012年2月1日-2014年1月31日期間完成。英利大容量儲能飛輪研究將實現再次跨越。

        分析認為,大容量儲能技術裝備將是我國新能源跨越式發展不可或缺的支撐技術。以英利為代表的大型企業涉足研發並參與國家級科研項目技術攻關,將推動我國大儲能裝備的早日規模化生產。大容量磁懸浮飛輪儲能技術研發和未來大儲能裝備規模化量產,將提升英利駕馭新能源產業發展能力和整體競爭力,成為其新的經濟增長點。

        Merck聯合Rena使用isishape漿料達到了21.1%的電池效率

        光伏基板濕法工藝和其他應用的生產係統供應商Rena近日宣布,基於Merck和Rena新技術的選擇性發射極概念已經應用在了Canadian Solar Inc.(CSI)的高效太陽能電池產品上。

        經內部檢測,使用該技術CSI公司已經達到了21.1%的電池效率。公司使用ELPS (Efficient, Long-term Photovoltaic Solution)電池結構達到了單晶矽太陽能電池的效率基準。

        Merck公司稱,其isishape漿料確保了均勻的和良好可控的刻蝕,可提高0.5%的效率。Rena補充到,其清潔技術InClean,是為Merck的isishape漿料特別設計的。InClean可以作為現有生產線的升級,或者可以集成到Rena InOxSide工具中,用來結絕緣和去除磷玻璃。

        國內自主研發區熔單晶矽爐江西九江試產成功

        9月24日,技術人員展示國內自主研發的區熔單晶矽爐生產的單晶矽片。由江西九江廬山區新華電子有限公司自主研發的區熔單晶矽爐日前試產成功,生產出合格的單晶矽產品。長期以來,區熔單晶矽爐一直依靠進口,成本高昂。該公司自主研發成功的區熔單晶矽爐獲得多項專利,目前已經小批量生產,銷售價格僅為進口設備的三分之一左右,大大降低了單晶矽等光伏產品的成本。區熔單晶矽是電力電子器件的關鍵材料,廣泛用於半導體集成電路、太陽能電池、大功率輸變電、電力機車製造等領域。

        原子層沉積氧化鋁鈍化工藝幫助i-PERC太陽能電池效率達到19.6%

        Imec、RENA和SoLayTec三家公司日前發布了使用原子層沉積(ALD)鈍化技術的156mm x156mm i-PERC型晶矽太陽能電池,該電池采用imec的太陽能電池中試線生產,據稱在未使用選擇性發射極結構的前提下轉換效率達19.6%。

        Imec光伏部門負責氧化鋁鈍化開發的資深科學家奧德·羅斯柴爾德(Aude Rothschild)博士指出:“這些結果表明采用ALD技術生長的氧化鋁薄層有著卓越的鈍化性能,而且避免的傳統工藝的一些問題。ALD氧化鋁的鈍化能力可以提高電池效率,預計在不遠的將來太陽能電池性能會得到進一步的改善。我們的目標是在未來幾個月將電池轉換效率提高到20%。”

        RENA太陽能生產部經理Franck Delahaye補充道:“這個優秀結果顯示RENA的InPolish背麵拋光和InOxSide隔離技術的成熟,並可用於下一代i-PERC電池的生產。”

        SoLayTec聯合創始人兼市場營銷經理Roger Görtzen表示:“卓越的背麵鈍化結果顯示SoLayTec的ALD氧化鋁工藝的性能。實驗室工藝可以放大並適用於批量生產,再加上三甲基鋁(TMAI,ALD工藝中的鋁源)消耗量少,將使成本達到最低。ALD氧化鋁是高效p型PERC矽太陽能電池的首選鈍化技術。

        以上結果是在imec矽太陽能電池產業協作計劃(IIAP)中所取得的,小批量電池平均轉換效率達19.4%。

        華南理工大學與美國公司實現了太陽能發電的裏程碑

        華南理工大學、Phillips 66與Solarmer Energy創造了有機太陽能電池效率方麵的新記錄

        華南理工大學與兩家美國公司創造了太陽能發電轉換效率的世界記錄。華南理工大學(SCUT)、德克薩斯州Phillips 66與加利福尼亞Solarmer Energy稱其已經實現了聚合物有機太陽能(OPV)電池的最高能量轉換效率。該記錄實現的效率達到9.31%,這已經獲得加利福尼亞新港技術&應用中心光伏實驗室的認證。Phillips 66可持續性技術部經理Byron Johnson稱該項效率突破為有機光伏技術的商業化提供了一個很好的機會。他說:“這象征著該產業的一個重要裏程碑,能夠為世界提供真正的低成本能源。”該電池利用Solarmer與Phillips 66共同開發的聚合物,結合了華南理工大學開發的接口技術。華南理工大學吳宏斌教授說:“我們的接口技術使得有機太陽能電池效率得到顯著的提高,該項技術可與卷到卷工序兼容,對大規模生產高效低成本有機太陽能電池起到重要作用。”

        根據IDTechEx公司的市場研究報告,有機太陽能電池重量輕,製造工序簡單,在低亮度條件下仍保持良好的性能。這些優點使其成為潛在的經濟型可再生能源技術。這則來自華南理工大學的消息標誌著有機太陽能電池技術的最新主要進展,在此前的今年2月份,美國政府科學家製造了170cm2有機光伏組件。

        Imec與Solvay合作推出5.5%效率的有機光伏組件

        imec與化學公司Solvay在本屆歐洲光伏展上再次展示了其最新的有光伏組件。imec采用的倒置體異質結結構使電池效率達到創紀錄的5.5%,imec與Solvay緊密合作,並采用了Polyera公司的ActivInk半導體材料。

        有機光伏電池的優勢在於透光性和大麵積生產,因此可以與建築結構和窗子相結合。有機光伏電池的效率並不完全依賴於光強和入射角度。不過目前該技術還需要提高性能並解決使用壽命問題,才能使該技術最終實現工業化生產。

        imec有機光伏研發組長Tom Aernouts表示,“我們很高興取得這樣的成績,這是將該技術擴大為大規模生產的重要一步。通過進一步優化組件結構,優化光敏材料,我們將繼續提高效率和使用壽命。”

        imec的有機光伏開發活動目前均在Solliance合作計劃框架下展開,這是一個埃因霍溫-魯汶-亞琛三角地區的一個研發合作組織,旨在結合各方的薄膜太陽能技術,鞏固該地區在薄膜光伏領域的優勢。

        寧波材料所“高性能zno基濺射靶材產業”獲2012中國科技創業大賽“海創新銳獎”

        9月22日下午,“2012年中國科技創業計劃大賽”頒獎儀式在寧波創新港舉行,中國科學院寧波材料技術與工程研究所宋偉傑團隊的“高性能ZnO基濺射靶材產業化”項目獲“海創新銳獎”,獎金為50萬元。

        “高性能ZnO基濺射靶材產業化”項目旨在為平板顯示、薄膜太陽能電池、建築鍍膜玻璃等領域提供優質的高性能ZnO基磁控濺射靶材,有助於解決國內同類產品嚴重依賴進口的問題。宋偉傑團隊曆時5年研發,打通了一條從原料納米粉體的可控合成到大尺寸靶材成型與致密燒結的綜合應用技術路線,產品技術擁有4項授權發明專利,形成核心知識產權。經過在產線上的試用,主要性能指標已經達到或超過國際先進水平。該產品將在性能、價格和專利等方麵形成核心競爭力。

        高分子事業部薛立新研究員的“高性能水處理膜產品開發和應用”獲三等獎;納米事業部黃慶研究員的“低成本白光LED用氮化物熒光粉的產業化項目”獲優勝獎。

        由國家科技部和寧波市政府共同主辦的“中國科技創業計劃大賽” 至今已經組織了11屆,在國內科技創新投資領域具有很高的影響力。寧波材料所於今年4月組織11個項目組參加大賽,經過初賽預選,共有9個項目進入複審環節,展現了寧波材料所較強的科技創新實力。

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