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？
MIT開發出全碳太陽能電池 可將紅外光轉換為電能
目前到達地球的太陽光超過40%屬於光譜中的紅外光區，但是大多數的光伏設備都不能利用該能量。MIT近期開發了一款全碳太陽能電池，可以吸收紅外光熱輻射。他們相信全碳太陽能電池可以引領組合太陽能電池的發展，即使用傳統的矽基電池和新的全碳電池來生產更多的能量。
像近期的能源領域許多突破性進展一樣，這次的關鍵點在碳納米管。該研究小組已使用納米管和碳的同素異形體C60來製造新的電池。
為了使這種電池效率盡可能高，納米管必須是非常純的標準的類型：單層。在吸收光照的時候，傳統光伏電池僅僅使用一層聚合物來使納米管保持原位，並且收集鬆散的轟擊電子。但是新工藝會增加一層額外的鍍膜來避免因接觸空氣而退化，這就使得新的全碳光伏電池盡可能的穩定。
由於該材料對可見光是透明的，所以此種碳電池可以放在傳統光伏電池上麵來吸收紅外光，這種串聯電池可以利用陽光的大部分能量，但是這種技術還遠未準備好。該研究小組稱，目前該電池模型的能量轉換效率僅為0.1%。
NREL證實Stion公司CIGS組件效率達到13.4%
美國能源部可再生能源實驗室（NREL）近期證實Stion公司CIGS組件的受光麵積效率達到14.8%（組件效率13.4%）。組件尺寸65cm x 165cm，功率145W，Stion在密西西比州哈蒂斯堡建有100MW生產線。
Stion稱其產品在NREL認證的量產整體CIGS組件中效率最高。公司已經從3月份開始出貨。
“我們的量產組件效率達到14.8%，這標誌著我們在運營和技術方麵取得了巨大成就，”Stion的首席執行官Chet Farris表示，“我們計劃在不斷提升技術水平的同時，集中精力降低成本。”
“納米三明治”技術使太陽能電池更輕薄更高效
近日，美國北卡州立大學的研究人員發現了一種新的方法，來製造更輕薄的薄膜太陽能電池，同時也不會降低電池吸收太陽能的能力。讓電池更輕薄可以顯著降低生產成本。
北卡州立大學材料科學與工程係的助理教授，同時其也是一篇研究該技術的論文的合著者Linyou Cao博士說到，“我們可以使用超薄活性層利用納米級三明治設計來製造電池。”“例如，我們可以使用僅有70nm厚的非晶矽活性層來製造太陽能電池。這是一個顯著的提升，因為目前市場上典型的薄膜太陽能電池的活性層厚度都是300-500nm之間。”薄膜太陽能電池中的活性層是指實際吸收太陽能並將其轉換為電能或化學燃料的材料層。
“我們開發的該技術是非常重要的，因為該技術可以應用到許多其他太陽能電池材料中，例如碲化鎘，銅銦镓硒和有機材料。”Cao博士補充到。
新技術很大程度上依賴於傳統的製造工藝，但是生產出來的是完全不同的產品。第一步是使用標準的印刷技術在基板上印上一種圖案，該圖案描述了由透明介電材料製成的結構，尺寸在200-300nm之間。然後研究人員在基板和納米結構上鍍上一層活性材料（比如非晶矽）的極薄層。然後活性層上再覆蓋另外一層介電材料層。
在活性層下麵使用介電納米結構製造薄膜電池，並且突起的表麵等間隔地分布在薄膜上，像中世紀城堡頂部的鋸狀口一樣。
“該技術的一個關鍵方麵是納米三明治的設計，在兩個介電層之間夾著一層活性材料層。納米結構可以扮演高效的光學天線角色，可以將太陽能集中到活性層當中。這意味著我們可以使用更薄的活性層而不需要犧牲他的性能。在傳統的薄膜電池設計中，使用更薄的活性層會損害太陽能電池的效率。”
Natcore聯合5家公司檢驗LPD工藝能否降低成本提高性能
Natcore Technology近日同2家北美公司，2家中國公司和1家歐洲公司合作，目的是進行研發測試以確定Natcore的黑矽和液相沉積（LPD）工藝是否能夠幫助匿名公司的太陽能產品降低成本並提高性能。Natcore指出，這5家公司以使用等離子增強化學氣相沉積（PECVD）來在其產品上沉澱薄膜著稱。該公司將使用在紐約Rochester研發中心的AR-Box來完成測試。
來自北美的兩家公司為Natcore提供了矽片樣本來進行測試。一些矽片將和黑矽一起處理，一部分將使用Natcore的LPD表麵鈍化技術處理，其它的使用兩種工藝。中國公司提供的矽片樣品，Natcore將為其噴塗“絕對黑”抗反射塗層，而歐洲製造商向Natcore表示想在矽片工藝中添加一個非常薄的LPD二氧化矽層處理。薄薄的一層正好是該公司實驗生產線上電池結構重要組件，如果Natcore技術成功插入，預期會降低電池的製造成本。
Natcore的總裁兼首席執行官Chuck Provini說：“這些公司來找我們是因為他們意識到了我們LPD和黑矽技術的成功。如果這些測試的結果和預期的一樣，這些公司很可能會成為我們AR-Box、LPD牌照和所需化學品的重要短期客戶。”
Provini補充說：“此外，我們正在同全球市場上的潛在聯合夥伴進行協商。成功的商業測試將是我們談判的強力幫手。”
SABIC開發全新光伏建築一體化聚碳酸酯麵板
2012年6月25日–憑借全球70千兆瓦（GW）的累計安裝量1，光伏發電係統已經成為了繼水力和風力發電後的世界第三大可再生能源。為應對日益增長的太陽能需求，沙特基礎工業公司（SABIC）今天發布了首款光伏建築一體化（BIPV）的聚碳酸酯（PC）麵板，這款應用於屋頂、外牆和窗戶的產品正推動這一新興能源的可行性和集成性。該款來自SABIC創新塑料（InnovativePlastics）業務部門的全新解決方案
——Lexan*BIPV麵板，可通過一個綜合解決方案，為設計師和建築師提供更優異的設計自由度、隔熱能力、安裝便利性和發電能力。LexanBIPV麵板由SABIC和新型柔性光伏麵板生產公司。
——SolbianEnergieAlternative合作開發，將SABIC堅韌、輕質且透明的LexanThermoclear*PC板材與Solbian的柔性層壓式晶矽電池相結合，提供多種結構、配置和顏色的產品供選擇。LexanBIVP麵板印證了SABIC對客戶的承諾，即在改進建築行業材料技術的同時，助推行業發展新趨勢以及幫助實現更環保的設計要求。
“新款LexanBIPV麵板的問世說明了SABIC勇於改變現狀，為建築行業的客戶尋求更佳解決方案和實用的創新技術，”SABIC特種薄膜與板材部總經理JackGovers表示：“我們與Solbian合作開發的新技術可為傳統的屋頂和窗戶係統帶來革命性的改變，並為全球建築和太陽能係統的一體化提供新的選擇。我們在滿足設計師和建築師對於性能要求的同時，還實現了他們的可持續目標並增強了他們的競爭優勢，對此我們感到無比自豪。”
“基於我們與SABIC富有成效的合作，這款全新的高性能解決方案勢必將促進光伏產品在全球各地商業與住宅建築上的應用，”SolbianEnergieAlternative董事長EnriqueGarcia表示：“SABIC致力於通過擴充其材料產品為客戶帶來新的機會，而我們很高興Solbian能為這一成功錦上添花。”Solbian的柔性光伏麵板采用能量轉化率高達23%的單晶矽電池製成，通過高回彈技術嵌入到聚合物中，使其具有極佳的柔韌性。它們還可耐受極其惡劣的天氣條件。
優美的曲線 實用的性能
LexanBIPV麵板最大的優勢之一就是：設計自由度。與傳統BIPV材料相比，SABIC的麵板具有更好的現場冷彎性能，便於製造集成了采光和光伏發電功能的曲麵屋頂係統。通過使用半透明LexanBIVP麵板模塊，設計師可在外牆、屋頂和天窗係統中，打造出獨一無二的采光特性。
此外，新型麵板沿襲了LexanThermoclear極佳的隔熱性和光管理的特點，具有卓越的性能。與傳統的高效雙層玻璃相比，新型麵板可降低17%的能耗。它們能降低大片建築玻璃的致冷負荷和眩光。這種不易破碎的防紫外線（UV）PC材料還可提升安全性且非常經久耐用。
LexanBIPV麵板的另一大重要優勢是重量輕，這可降低運輸支出，而且使組裝更加簡易快速。與重型玻璃麵板或標準光伏麵板相比，LexanBIPV麵板可節約安裝時間和成本。同時，麵板所需的支撐鋼框架比玻璃所需的支撐要輕，降低了材料和運輸成本。
LexanBIPV麵板有10、16、20、25和40毫米五種規格，用於矩形和X型外牆配置，並可提供透明、乳白色、古銅色、綠色、藍色和灰色的外觀。
對於環保建築材料的高漲需求
現在，如何降低能耗已成了建築行業最關心的問題。根據平均材料成本計算，2010年全年環保建築材料累積支出約為145億美元，預計到2030年，這一數字將會達到約1200億美元2。越來越多的新建築采用了BIPV麵板作為主要或輔助電力來源；同時，現有建築也有可能翻新安裝BIPV模塊。
新型Lexan BIPV麵板符合國際電工委員會（IEC）ENISO/IEC17025、EIC61215和IEC61730-2標準，並為引導建立“領先能源與環境設計”（LEED）的環保建築認證體係作出了貢獻。
SABIC已在其意大利的製造工廠裏安裝並使用了這一新型麵板，並將於2012年下半年開始正式銷售該麵板。
Schmid Silicon Technology氯氫化工藝轉化率達到24.3%
TÜV南德意誌集團日前公布了Schmid Silicon Technology（SST）公司的氯氫化反應製三氯矽烷工藝的測試結果。這項研究位於SST在德累斯頓的工廠，開始於2011年12月，在測試中，這項工藝的參數都被調製最低，以檢驗SST氯氫化反應技術在最“惡劣”情況下的最低轉化率。
在測試中，流化床反應器的反應時間減少60%，反應溫度設為最低，在這樣的情況下，氯氫化反應的轉化率為24.3%。SST的首席運營官Jochem Hahn表示，“我們很自豪向多晶矽產業推出我們的低壓氯氫化反應係統。相比傳統高壓氯氫化反應係統，我們先進的低壓氯氫化反應係統在操作性、安全性以及成本方麵擁有諸多優勢。”
TÜV南德意誌集團同時證實在正常工作溫度和滿負荷情況下，三氯矽烷產量還可以進一步提高。Jochem Hahn表示，“我們的轉化率可以達到26.8%，而且還有進一步上升的空間。”
Seaward Power發布應用於光伏係統診斷測試的鉗形表
近日，Seaward Power推出了一款AC/DC鉗形表，主要應用於太陽能光伏係統的測量和診斷測試。
公司稱，該鉗形表可以側臉直流和交流電路功率，有效電壓和電流，諧波失真，功率因數，電阻和連續性，二極管檢查和電容。
該產品是特別為太陽能光伏安裝商和技術人員設計的，包括那些對直流和交流係統的電參數測量和分析感興趣的和執行診斷、檢查逆變器任務的人員。
該鉗形表可以用來對光伏係統試運轉之後的維護和檢修，確保逆變器和其他係統組件都運行良好。
Seaward Power公司進一步闡述到，為進行功率效率分析，用鉗形表夾住電纜來測量逆變器電流。當光伏組件連接到逆變器時，備用的串聯接頭可以測量直流電壓。
該款新型鉗形表可以配合萬用表的功能，適合使用在直流或交流電流達600A，電壓達1000V的係統上。
納米線陣列助力光伏電池拓寬可吸收光的波長範圍
光伏發電科研人員都想盡可能地利用更寬波長範圍的太陽光以獲取最大轉換效率。但是，他們僅僅利用了一小部分的太陽能，浪費了時間和金錢。因此，他們將氮化銦镓看作是未來組成光伏係統的寶貴材料。
科研人員通過改變銦的濃度來調整其響應，使其可以在更寬的波長範圍內吸收太陽能。
通過對係統作更多的設計變化，其可以吸收更多的太陽光譜，從而提高太陽能電池的效率。但是現在光伏行業所常用的矽材料，在該波長範圍內是受限的，不能吸收該波長範圍的太陽光。
有一個問題：氮化銦镓是三族氮材料係的一部分，主要生長在氮化镓薄膜上。由於氮化镓原子層和氮化銦镓原子層有不同的晶格間距，位錯導致了結構應變，限製了層的厚度和所能添加的銦的百分比含量。
因此，增加銦的百分比含量可以拓寬可以吸收的太陽光譜範圍，但是卻降低了材料容忍應變的能力。
聖地亞國家實驗室的研究人員Jonathan Wierer Jr.和 George Wang在《納米技術》雜誌中稱，如果銦混合物生長在納米線方陣中，而不是平整的表麵上，那麼納米線的小的表麵積可以使銦殼層沿著每根線部分鬆弛，從而釋放應變。
這種鬆弛作用啟發科研人員製造出一種銦含量為33%左右的納米線太陽能電池。這比任何已報道過的三族氮太陽能電池的銦含量都要高。
最初的做法是將吸收基能從2.4eV降低到2.1eV，這也是迄今為止三族氮太陽能電池中最低的，由此擴大了可以進行光電轉換的波長範圍。
該電池的光電轉換效率很低，隻有0.3%，而目前的商業化電池效率一般都在15%左右。但是，目前的結果隻是發生在還未完善的納米線陣列模板上，完善後的電池可以擁有更高的效率和更低的吸收基能。
一些獨特的技術被用來生產三族氮納米線陣列太陽能電池。首先是在氮化镓薄膜上覆蓋一層矽溶膠，然後是幹、濕刻蝕工藝，最後得到的陣列是垂直於側壁和具有統一高度的納米線。
接下來，包含高銦百分比含量的氮化銦镓殼層通過金屬有機化學氣相沉積在氮化镓模板上形成。最後，In0.02Ga0.98N以引起納米線合並的方式生長。該工藝在頂部形成了一個樹冠層，促進了簡單的平麵加工，使得該技術具有可製造性。
Wierer說，雖然規模不大，但是該結果為三族氮太陽能電池的研究提出了一條光明的前進之路。納米結構不僅提高了氮化銦镓裏銦的百分比含量，並且通過氮化銦镓樹冠層裏的光散射提高了光吸收。此外，還增大了孔隙，能引導光線穿過納米線陣列。
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