太阳能时代到来:效率提高成本减小 获政策支持

来源:发布时间:2008-04-02 10:54:59

   随着对太阳能电池研究的投资迅速增长以及太阳能电池效率的稳定增加,利用太阳能发电将越来越受到重视

   理论上,解决世界能源问题的方法相当简单——找一块阳光明媚的大小相当于美国得州一半的地方,想出一种办法捕捉到20%散落到这个地方的太阳能,能源问题就解决了。太阳能取之不尽,用之不绝,不仅足以替代全球需要的所有能源,也是最清洁、最可再生的资源。

   利用太阳能真有这样轻而易举吗?非也。多少年来,支持太阳能的人一直在为每一项太阳能技术革新欢呼,但一次又一次,这些突破都未能在生产实践中得到具体应用。最主要的原因是,与核能或风能等其他形式的能源相比,太阳能技术昂贵、低效。若无实质性的成本下降,很难触发太阳能利用的大转变。

   而今的情况不同了,政治意向、经济压力与技术进步三个因素综合起来,将人类推向了太阳能新世纪的边缘。

   如今,全世界的人都已广泛接受了化石燃料造成环境危害这一事实,加之对太阳能电池研究迅速增长的投资,以及太阳能电池效率的稳定增加,利用太阳能发电这种经过证明的可靠方法符合当前这个大时代。

   效率提高,成本减小

   最早的太阳能电池效率只有6%。很长一段时间内,这个领域的研究进展都是零散的,到后来才逐渐地将效率提高到15%的最好状态,但是其昂贵的价格只有军方和太空探索项目才能负担得起。直到最近10年间,那些并不昂贵的电池才发生了巨大的改变——效率提高到20%,并还在进一步提高中。

   去年,美国纽瓦克特拉华大学的艾伦·巴内特与同事设计了一种破纪录的新电池,其能量转换效率达到42.8%。巴内特认为目前在商业规模上使用的电池应该已能达到50%的能量转化率,且因为这种设计结合了现代的制造技术,制造成本下降得也很快。

   德国光子咨询公司的太阳能工业分析家米歇尔·罗格指出:在日本、美国加州和意大利,这些世界上电价最高的地方,太阳能发电的成本在某种程度上已经可与天然气发电、核电等其他类型的发电竞争。比如在美国,电的平均价格是每千瓦时10美分。而太阳能发电的成本已经大致降到了20美分,这个价格为光伏电池造就了一个繁荣的市场,如今太阳能光伏电池以每年35%的速度在增长。私人投资者也开始对此有了兴趣。主营太阳能开发的公司股票面值从2006年1月的400亿美元升高到今天的1400亿美元,这标志着太阳能在全球市场中已经变成了发展最快的行业。

   美国总统布什已认识到这种新开端,将1.68亿美元联邦资金拨给了“太阳能美国计划”,这是一个计划于2015年前降低光伏技术成本,提高太阳能与其他能源技术竞争力的研究项目。罗格认为布什的目标是可以实现的,他说生产光伏设备的成本已经降低到一定水平,在某些地方,光伏发电量已经不输于常规发电。

   政策支持

   除了技术支持,很多国家还出台了对太阳能利用的财政补贴。

   在太阳能技术的推广方面,领先国家是德国。人们也许会感到奇怪,虽然万里无云的好天气并不多见,但德国却非常关注太阳能的利用。2003年11月,除了石油、天然气价格的上升,人们对全球变暖的关注也在增加。为了保证太阳能的市场,德国议会通过了一个高价收购太阳能电力的政策项目:任何利用太阳能发电的人都能以每千瓦时0.45~0.57欧元的价格将其所发的电卖到德国国家的高压输电网中,这个价格是消费者购电费用(约为每千瓦时0.19欧元)的3倍。德国的发电公司需要通过法律支付这项费用,该法律将一直延续到2024年,这项措施有效刺激了企业在太阳能电池板的投资,使他们有信心赢回自己系统的投资,并有可能转而盈利。

   今天,德国有超过30万家光伏系统,大部分都是家庭和小企业安装在房顶的,它是世界上发展最快的光伏市场,占有全世界使用的光伏电池板的55%,每年太阳能发电量300万千瓦,相当于3~5个常规电站。

   去年,紧跟着德国人的脚步,意大利和西班牙也相继推出了各自的关税补偿计划。与此同时,“太阳能美国计划”也拨款28亿美元,补贴安装造价高达每瓦2.5美元的新型光伏系统,美国的目标是在2018年建成发电300万千瓦的容量。罗格预计,到2008年底,约有20个国家将会对太阳能给予类似的税收补贴计划。

   人们希望,通过鼓励需求,这些政策上的倾斜能够刺激光伏的研究和生产技术,将太阳能的成本降低下来。

   新思路,新设计

   另一项旨在改进主流太阳能设计的革新思路是:应用透镜来聚焦和放大投射到太阳能电池板上的光量。在合并聚焦镜最为成功的设计中,有一款是由美国加州的索连特能量公司研制的,设计的装置可以将太阳光聚焦500倍到光能接受面。巴内特破纪录的电池也采用了一种新型聚能器,不过这种聚能器只需要将光强化20倍。

   当然,人们还有制造更为廉价、效率更高的雄心勃勃的太阳能电池计划。在世界范围内,一些研究小组正在致力于研究一种叫做量子点的纳米晶体,目的是研制出效率在42%的低成本太阳能电池。马丁·格林是这一领域的领袖,他设计了一种能和特别光谱范围相匹配、使其能量效率更高的量子点纳米晶体。他想解决常规太阳能电池的一个特别问题:进入光子所提供的部分能量存在热损失。格林设计了“热搬运器”电池,这种电池从光子到电子,能转化更多的能量,产生更高的输出电压。他说:“原则上,一个热搬运器电池可以有接近74%的效率。”

   加州大学圣巴巴拉分校的艾伦·黑格正在试验另外一种办法。他发明了一种可以导电的半导体塑料,这种材料就像硅和其他半导体材料一样,允许进入的光子释放电子。

   在今年7月份的时候,黑格公布了一种塑料太阳能电池组,其效率达到了6.5%,这是目前世界上塑料太阳能电池的效率最高纪录。

   黑格指出,塑料电池的好处在于它们可以利用一种“类似于印报纸方式”的印刷过程来生产,因为他们所采用的所有材料都是可溶解的。他说:“我们的目标是达到10%的效率,最终将超过这个值。”这类电池的最大优势是廉价。“人们评论比较的是每瓦的价格,即使我们的效率比较低,但每瓦的成本价仍然有优势,因为这种电池的制作是非常廉价的。”

   也许,这正是太阳能所具有的真实魅力,它并不是依靠昂贵的高效电池,而是凭借一种非常便宜的新设计而获胜的。这是一场相当漫长缓慢的革命,但最终经过一些坚信太阳能的人多年来孜孜不倦的研究和投资,这一行业已开始盈利——太阳能发电的时代终于来临了。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/200804/02/204475.html
责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
晶科能源(海宁)、晶科能源申请太阳能电池相关专利,提供含特殊导电层的太阳能电池及组件来源:新浪证券 发布时间:2026-07-02 10:58:27

本文介绍晶科能源(海宁)有限公司与晶科能源股份有限公司联合申请的一项太阳能电池及光伏组件发明专利。该专利申请于2023年9月18日提交,于2026年6月30日公布,聚焦光伏技术领域。其核心在于提出一种新型太阳能电池结构,包含具有绒面结构的基底、设于第一表面的发射极与钝化结构、以及与发射极电性连接的第一电极;关键创新点是引入位于第一电极与发射极之间的导电层,该导电层由形貌不同的第一导电颗粒(支化或线性形状)和第二导电颗粒复合构成,旨在优化电荷传输与界面接触性能。专利同时涵盖基于该电池的光伏组件设计。

瑞典公司发明“太阳能之路”!铁路轨道上安装太阳能面板 发电通车两不误来源:快科技 发布时间:2026-07-02 09:53:09

瑞典初创公司Sun-Ways在瑞士纳沙泰尔州一段运营铁路上成功试点“太阳能之路”技术:在轨道间隙铺设48块低矮光伏面板(总装机18kW),列车可正常通行。项目自2025年4月启动,一年内经受超11,000列火车碾压,证实结构稳定、运行安全。截至2026年6月,累计发电逾16,000度,相当于多户家庭年用电量(期间因积雪和维护短暂停运)。其专利互锁面板由专用机械铺设,效率达每小时300米、单日超500块,实现对既有铁路空间的高效复用,无需新增土地或改造基础设施。若推广至美国20%适宜货运铁路线,理论装机容量可达8GW,具备显著规模化潜力。

联想创投旗下基金入股钙钛矿光伏企业来源:天眼查 发布时间:2026-07-01 08:51:39

湖南炎和科技有限责任公司近期完成一轮股权变更与增资:原股东退出,新增联想创投旗下安徽省联想强链补链创业投资基金合伙企业(有限合伙)及Astrend Opportunity IV (Hong Kong) Alpha Limited等为新股东;注册资本由约542.8万元增至约732.7万元。该公司成立于2024年1月,法定代表人为冯凡,主营业务涵盖太阳能发电技术服务、半导体器件专用设备制造及光伏设备与元器件制造。公开信息显示,其核心聚焦于钙钛矿太阳能电池技术的研发与产业化。目前,公司由冯凡、彭宗阳及新进投资方共同持股。此次入股标志着联想创投在新能源尤其是前沿光伏技术领域的战略布局进一步深化。

山东科技大学科研团队在柔性钙钛矿太阳能电池研究方面取得新突破来源:中新网 发布时间:2026-06-30 10:11:41

山东科技大学豆洁、段加龙、唐群委团队在柔性钙钛矿太阳能电池稳定性难题上取得重要进展,相关成果发表于《Nature Communications》。针对柔性器件中钙钛矿层与聚合物基底热膨胀失配导致的疲劳裂纹问题,团队提出“错位偶极工程”策略,设计出一种可修复的含氟聚合物弹性体并引入钙钛矿薄膜。该材料显著增强晶界韧性、抑制热膨胀,从而缓解热应力损伤。实验显示,柔性器件光电转换效率达25.54%,刚性对照器件为26.83%;在严苛条件下表现优异:经11000次弯曲和500次热循环后,效率仍保持初始值90%以上。该研究为高稳定性、长寿命柔性光伏器件的实用化提供了新路径。

SAEL 集团北方邦 5GW 电池 + 5GW 组件制造基地正式动工来源:索比光伏网 发布时间:2026-06-30 10:10:15

印度可再生能源企业SAEL集团下属子公司SAEL Solar P6私人有限公司,在北方邦杰瓦尔市乔达摩佛陀纳格尔县正式启动一座总产能10吉瓦的一体化光伏制造基地建设。项目选址于亚穆纳高速公路工业发展局(YEIDA)第8区,占地200英亩,分设5吉瓦高效TOPCon太阳能电池与5吉瓦光伏组件两条产线。建成后,产品将主要面向印度国内市场,预计创造约2万个本地就业岗位。首期投资达820亿印度卢比(约合8.67亿美元)。SAEL方面强调,该项目不仅是一项重大产业基建工程,更被定位为支撑印度能源自主战略的关键举措。

科学家提出新策略实现高效太阳能海水淡化来源:中国科学报 发布时间:2026-06-30 10:04:52

本文报道了中科院过程工程所与深圳大学团队合作研发的一种新型太阳能海水淡化技术。研究聚焦于突破光热材料的性能瓶颈,提出“高分子穿插束缚纳米颗粒”的三维集成策略,成功构建基于中空多壳层结构(HoMS)的3D光热架构。该材料在微纳尺度呈“纳米森林”形貌,太阳光谱吸收率达90.2%,并通过纳米限域效应降低蒸发能耗45.7%,界面蒸发速率提升至38.14 kg·m⁻²·h⁻¹,较前期二维膜提高8.5倍。团队实现百克级稳定制备,并通过30天海水老化测试验证其结构稳定性。户外试验表明,装置日均产淡水20.16升,水质达WHO标准,已成功支撑5平方米农田全年作物灌溉。目前正优化冷凝效率与系统成本,推进在沿海、海岛及偏远地区的规模化应用。(199字)

中国光伏和储能发展对全球能源转型意义重大——访欧洲太阳能展主办方负责人埃尔泽塞尔来源:新华网 发布时间:2026-06-30 10:01:14

本文介绍了欧洲国际太阳能展主办方负责人马库斯·埃尔泽塞尔对中欧新能源合作的见解。他指出,中国在光伏与储能领域的规模化制造、技术迭代和产业链完善,显著降低了全球清洁能源成本,使可再生能源具备广泛市场竞争力。本届慕尼黑太阳能展中,约770家中国企业参展,凸显其在全球新能源产业链中的核心地位。随着光伏装机快速增长,电力供需的时间错配问题日益突出,储能正从辅助角色转向能源系统关键环节,推动能源转型进入强调系统整合与稳定运行的新阶段。展会呈现一体化解决方案趋势,反映行业重心由单一设备向光伏、储能、充电及能源管理协同演进。埃尔泽塞尔认为,中欧在制造效率与系统管理方面优势互补,深化合作有助于以更低成本、更高效率推进全球绿色转型。

华电新能、明阳智能成立新能源公司来源:企查查 发布时间:2026-06-30 08:46:43

文章报道了华电新能与明阳智能旗下子公司联合成立新能源公司的事件。2026年6月18日,内蒙古华电华明新能源有限公司正式注册成立,注册资本1000万元,法定代表人为王新宇。该公司由华电新能源集团股份有限公司与明阳智能全资子公司——明阳北方智慧能源(内蒙古)有限公司共同出资设立,双方均为全资持股。公司经营范围涵盖风力发电与太阳能发电技术服务、电气设备修理、节能管理服务以及储能技术服务等多个新能源相关领域,体现了两家企业在风光储一体化及综合能源服务方向上的协同布局。

579元起!小米上架太阳能新品来源:IT之家 发布时间:2026-06-30 08:44:51

小米推出智能太阳能摄像机4 Pro 4G双摄版,众筹价579元起,7月6日开启众筹。该产品专为户外无网无电场景设计,支持双4G SIM卡冗余联网、免费流量及全无线部署(无需插电、网线或Wi-Fi),内置9900mAh电池与7.6W太阳能板,满电续航超一周。搭载两颗500万像素镜头,均支持3K超清画质与f/1.6大光圈,并配备双白光灯+双红外灯组合补光,实现人形触发智能夜视。通过AOV事件录制与智能帧率调节,无人时以2秒1帧缩时录像,节省90%以上存储空间;有人时自动恢复常速录制。产品兼容小米澎湃智联,具备IP66防护、双向语音、microSD本地存储,并支持异常告警声、曝闪灯提示及米家App实时推送。

上市公司宣布光伏扩产延期来源:索比光伏网 发布时间:2026-06-29 08:44:55

常州时创能源股份有限公司于6月25日发布公告,将其2023年科创板IPO核心募投项目——“高效太阳能电池设备扩产项目”的建设进度予以延期,预计达到预定可使用状态的时间由原定的2026年第二季度推迟至2028年第二季度,延期两年。该项目原计划提升后链式吸杂设备和体缺陷钝化设备的年产能分别至40台和150台。公司解释延期系因光伏行业技术路线快速迭代、设备需求结构发生深刻变化,叠加下游客户需求变动、宏观经济环境不确定性及资金使用效率考量,故审慎放缓设备采购与工程建设节奏,以保障财务稳健与战略可持续性。公告强调,此次调整未改变项目实施主体、方式、募集资金用途及投资总额,对项目整体实施不构成实质性影响。

英利集团亮相欧洲最大太阳能展来源:英利集团 发布时间:2026-06-26 09:54:55

欧洲国际太阳能展是欧洲规模最大、最具影响力的太阳能专业盛会,也是全球光伏产业技术演进与市场发展的风向标。本届展会汇聚光伏产业链上下游超2800家企业及10万余名客商,聚焦光伏多场景应用、光储融合、智慧能源等前沿方向,同步配套高规格行业会议,为全球业界搭建了技术交流、商贸合作与趋势研判的顶级平台。Part.1英辰 | YC SolarBIPV全场景应用重塑城市空间展会现场,英利集团重点呈现了覆盖建筑