美国德州仪器所关注的太阳能电池用微型逆变器

来源:Solarbe.com发布时间:2009-11-26 10:04:51

  Dave Freeman(美国Texas Instruments Inc., Semiconductor Group, High Performance Analog, Analog &Digital Power Control Products, System Engineering Manager)

  “太阳能电池模块即将迎来一场大变革。对我们来说将具有大量的业务机会”。发出此言的是美国德州仪器(TI)负责太阳能电池相关业务的Dave Freeman。Freeman于2009年5月组建了专门从事太阳能电池业务的团队,笔者就今后太阳能电池产业动向对其进行了采访。

  ——太阳能电池模块的变革指的是什么?

  原来是将多个太阳能电池模块串联后,再与逆变器连接。因此,存在着如果有因日照不均以及特性不均等导致输出功率下降的模块,整体的输出功率就会大幅降低的问题。

  为了解决这一问题,今后各个太阳能电池模块可能会配备逆变器及转换器功能。这被称之为“微型逆变器”及“微型转换器”。这样可以通过对各模块的输出功率进行优化,使得整体的输出功率最大化。此外,与通信功能组合的话,还可用于监视各个模块的状态,检测出出现故障的模块。

  ——有望应用于哪些用途?

  微型逆变器是在各个模块上全部配备上现有的逆变器功能。也就是说,从输出功率的优化到DC-AC转换均由模块来进行。从模块输出的功率为交流,可直接并入电网。由于施工容易,因此住宅及商用设施的安装企业应该有需求。

  微型转换器对每个模块进行输出功率的优化和DC-DC转换,剩下的DC-AC转换则交由另外设置的逆变器完成。微型转换器定位于现有逆变器和微型逆变器之间。由于太阳能电池模块输出的功率为直流,因此可将产生的电力直接以直流状态用于为充电电池充电。未通电地区的无线通信基站等不接入电网的独立设施等存在需求。

  此外,大型太阳能发电站也可能存在需求。大型太阳能发电站存在如何在数量庞大的太阳能电池模块中找出故障模块的问题。而配备有控制及通信芯片的微型转换器便有助于解决这一问题。由于微型逆变器的价格要高于微型转换器,因此难以导入大型太阳能发电站。

  ——普及微型逆变器及微型转换器目前都存在哪些难点?

  难点在于成本、转换效率及可靠性。从目前的售价看,现有逆变器为60美分/W,而微型逆变器为1美元/W。如果能够达到同等以下水平,便希望实现普及。在逆变器部分的转换效率方面,目标是达到与现有逆变器相当的98%。而可靠性则要与太阳能电池模块相当,达到能够工作20年的水平。

  如果这些难点得以解决,供货量便有望超过现有逆变器。美国iSuppli预测,原有逆变器的供货量2012年为130万~140万台,而微型逆变器和微型转换器的合计供货量2012年将达到约800万台。目前美国已有风险企业等多家企业对微型逆变器和微型转换器展开开发。

  ——对TI而言,会带来什么业务机会?

  在现有逆变器中,用于功率转换的功率半导体的特性尤为重要。今后,除了功率半导体之外,对各模块的输出功率进行优化的控制IC,以及传递各模块状况的通信IC的重要性也将日益提高。而控制IC和通信IC正是我们擅长的领域。

  另外,今后还将推动与智能电网的协作。我们也曾致力于智能电网领域,打算充分利用这方面的经验。

  ——TI为太阳能电池业务设立了什么样的体制?

  我们以前也在从事太阳能电池芯片业务。结果,在现有太阳能电池逆变器使用的控制IC方面,获得了约30%的份额。不过,以前只是将太阳能电池视为众多应用之一。

  2009年5月通过配置专门负责太阳能电池的工程师,建立了致力于太阳能电池的体制。另外还聘请了太阳能电池的工艺专家。这是因为工艺技术在与客户共同解决问题时十分重要。而且也有助于理解各种太阳能电池在特性上的不同。在太阳能电池以外的领域,我们尚未配置过工艺专家。

  ——请谈一下美国太阳能电池市场的状况。

  目前,加利福尼亚州是美国太阳能电池需求的推动力量。该州2009年的年导入量约为350MW,相当于整个美国的一半。不过,今后2~3年该州的导入量增幅可能会下降。2009年比上一年增加150%,而2010年预计将出现减缓,仅比一年增加75%。另外,2011年预计将进一步下滑,仅比上一年增加10%。受其影响,美国整体的太阳能电池导入量增长也将在2~3年呈下降趋势。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/200911/26/7655.html
责任编辑:solarbe太阳能网资讯中心
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
美媒:犹他州领导人正在密切关注太阳能开发工作,目标是将该州的能源供应增加一倍来源:SOLARZOOM光储一家 发布时间:2025-12-26 16:01:03

Operation Gigawatt:长臂行动:犹他州州长斯宾塞·考克斯去年宣布,该州将利用“上述任何一种”方式在未来十年内将能源产量翻倍。

美国前9个月进口太阳能电池片17GW来源:光伏情报处 发布时间:2025-12-26 15:32:32

根据美国海关进口数据统计,2025 年1-9 月美国累计进口光伏电池片17.1GW, 较2024年同期的9.86GW增长73%。

苏大袁建宇团队AM: 倒置钙钛矿太阳能电池实现 26.11% 的冠军效率!来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2025-12-23 14:15:02

效率:DCA-1F共SAMs器件表现最优,冠军PCE26.11%,开路电压1.179V,短路电流密度25.89mA/cm,填充因子85.49%;DCA-0F、DCA-2F共SAMs器件PCE分别为25.21%、25.05%,均高于纯MeO-2PACz对照组。稳定性:30-50%湿度环境下储存1000小时,DCA-1F共SAMs器件保持90%初始PCE;1太阳光照下最大功率点跟踪1000小时,仍维持~90%效率,而纯MeO-2PACz器件500小时后效率衰减超50%。DCA分子与MeO-2PACz在溶液状态下自聚集行为的示意图。近期报道的基于共自组装单分子层策略的高效钙钛矿太阳能电池性能汇总。

黄劲松AEM:理解钙钛矿太阳能电池中基于膦酸分子的空穴传输层来源:知光谷 发布时间:2025-12-23 09:59:38

自组装单分子层已成为钙钛矿太阳能电池中一类重要的界面材料,能够调控能级、提升电荷提取效率,并改善器件效率与稳定性。其中,基于膦酸的自组装单分子层因其可与透明导电氧化物形成共价键,作为超薄、透明且可调控的空穴传输层而备受关注。解决这些挑战是将SAMs推向商业化钙钛矿太阳能产品的关键。

AEM:环境条件对无反溶剂两步法FAPbI₃薄膜及太阳能电池性能的影响来源:知光谷 发布时间:2025-12-23 09:58:30

综上,该研究表明,在干燥气氛中制备活性层或在最终退火时引入适度湿度,可获得两步法FAPbI太阳能电池的最佳性能与稳定性。

紫色光/紫外光线诱导的卤化物钙钛矿太阳能电池钝化失效来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-22 13:50:34

胺基末端配体,无论是直接使用还是以二维钙钛矿的形式使用,都是钙钛矿钙化剂中的主要缺陷钝化剂,并且显著推动了各种钙钛矿太阳能电池达到最高效率。然而,即便是这些最先进的钙钛矿太阳能电池,在运行过程中仍会迅速降解,这引发了对钝化耐久性的担忧。总之,研究结果揭示了一种普遍机制,即紫色光/紫外光线会导致胺基端配体的去钝化,而这类配体是钙钛矿太阳能电池的主要缺陷钝化剂。

固态钙钛矿太阳能电池的发现与进展来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-22 13:39:11

2012年,我们首次报道了长期稳定的固态钙钛矿太阳能电池,开辟了一个新领域,并引发了认证功率转换效率超过27.3%,超越了单晶硅太阳能电池的效率。如今,随着钙钛矿/硅叠层器件效率接近35%,钙钛矿太阳能电池已成为满足2050年净零碳排放目标所需太瓦级需求的主要候选者。展望未来,钙钛矿太阳能电池已准备好进入市场,预计钙钛矿/硅叠层器件将首先出现,随后是高效单结器件。固态钙钛矿太阳能电池的发现钙钛矿是具有ABX3通式的化合物。

SusMat综述:环保锡基钙钛矿太阳能电池的开压和填充因子损失来源:钙钛矿太阳能电池之基石搭建 发布时间:2025-12-22 09:36:56

基于锡的卤化物钙钛矿太阳能电池是一种极具前景的无铅替代方案,具有适宜的带隙和强光吸收特性,但其器件性能受制于显著的开路电压和填充因子损失。尽管相关研究已取得一定进展,但由于氧化化学、缺陷物理及界面能学的耦合作用,锡基钙钛矿太阳能电池的开路电压与填充因子性能仍难以媲美铅基钙钛矿太阳能电池。

肖娟定&蒋晓庆&逄淑平Angew:揭示分子柔韧性在增强吡啶基缺陷钝化以实现高效稳定钙钛矿太阳能电池中的作用来源:知光谷 发布时间:2025-12-22 09:33:25

通过对钙钛矿/C界面进行分子调控以减少缺陷密度,对实现高效稳定的倒置型钙钛矿太阳能电池至关重要。然而,取代基柔韧性对钝化性能的影响仍未得到充分理解。研究发现,柔性中心取代基显著增强了吡啶基团的电子云密度,从而提升了其钝化能力,同时抑制了分子聚集并促进了更好的界面接触。

苏州大学袁建宇AFM:均匀接触的共自组装单层膜实现效率超过26%的倒置钙钛矿太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-12-22 08:50:50

咔唑基自组装单层膜作为倒置钙钛矿太阳能电池中的空穴传输层被广泛使用,但它们在溶液中易形成胶束,导致界面均匀性下降。本文苏州大学袁建宇等人设计并成功合成了一系列氟化共轭SAMs,开发出一种用于高性能倒置PSCs的共SAM体系。基于DCA-0F、DCA-1F和DCA-2F共SAMs制备的倒置PSCs分别实现了25.21%、26.11%和25.05%的冠军光电转换效率。共SAM策略实现高效稳定器件:DCA-1F与MeO-2PACz共混形成均匀单层,使倒置PSCs效率提升至26.11%,并在MPP跟踪1000小时后保持约90%初始效率。

ACS Nano:通过分级消除表面碘空位实现高效稳定的FA₀.₉₅Cs₀.₀₅PbI₃单晶钙钛矿太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-12-22 08:48:18

通过在亚稳区进行连续溶质补给的晶体生长,有效清除了微米级深度的碘空位;随后采用有机铵后处理进一步消除最表层残留空位。这种协同策略显著优化了载流子传输并抑制了非辐射复合,从而将单晶钙钛矿太阳能电池的效率从22.8%提升至25.5%。效率与稳定性同步大幅提升:单晶钙钛矿太阳能电池效率从22.8%提升至25.5%,同时T工作寿命从200小时延长至1000小时,是目前报道中效率最高、稳定性最突出的单晶钙钛矿太阳能电池之一。