索比光伏网讯:随着能源危机的到来，作为新能源的代表光伏" title="光伏新闻专题">光伏产业得到了迅猛的发展。从1839年法国科学家发现液体的光生伏特效应算起，太阳能电池已经经过了160多年的漫长的发展历史。光伏产业的不断发展，如何离得开技术的开拓创新?
日企推出染料敏化太阳能电池新材料成本降一半
TateyamaKagakuIndustryCo.已研发出一种用于染料敏化太阳能电池(DyeSensitizedSolarCell;DSSC)正极的新材料，除可取代目前价昂白金(价格为1/100)而使太阳能电池成本降低一半之外，也拥有适用弯曲表面的优点。报导指出，此种新电池材料是由碳奈米管与纤维素添加剂混合而成，具有与白金电极相同的高导电能力，预计一年内便可量产供货。
通常染料敏化太阳能电池的负极采用带有有机染料的氧化钛化合物制成，能吸收光子并释放出电子。染料敏化太阳能电池发电的原理类似光合作用。
日本媒体日刊工业新闻2月10日曾报导，日本经济产业省将出资贴补日本企业研发被视为次世代太阳能电池的“有机系太阳能电池”产品，力求在2015年使该款产品能够真正实用化，计划贴补的对象为染料敏化太阳能电池和有机薄膜太阳能电池等两种类型产品。
蚀刻图案能大幅降低太阳能电池硅用量
高纯度的硅占据了传统太阳能电池阵列总成本的40%，因此研究人员长久以来一直在寻找可最大化太阳能电池输出功率，同时降低硅用量的途径。现在，麻省理工学院(MIT)的研究团队找到了一种可降低硅厚度的新途径，可在保持电池高效的基础上，最高变薄90%，从而降低薄膜太阳能电池的制造成本。相关研究报告发表在近期出版的《纳米快报》杂志上。
该校机械工程系的研究人员称，这一途径的秘密在于蚀刻在硅表面的微型倒金字塔图案。他们使用了两束重叠的激光束，以便在沉积于硅之上的光刻胶的表面生成特别的微小刻痕。经过几个中间步骤后，氢氧化钾可溶解未被光刻胶覆盖的表面部分，从而在材料表面产生希望获得的金字塔图案。这些微小的刻痕，每个都不足百万分之一米，却能够像厚度为自身30倍的固体硅表面一样有效地捕获光线。这种可有效提升薄膜太阳能电池效能的新方法有望作用于任意的硅基电池。
科学家表示，如果能够大幅降低太阳能电池中硅的用量，就能显著降低电池的生产成本。但问题是，当电池被打造得很薄时，其吸收阳光的能力将随之降低。不过，新方法却能克服这一问题。被研究小组称为“倒转纳米金字塔”的表面刻痕，能大大增加光的吸收量，而表面面积只会增加70%，从而限制了表面复合现象的发生。表面复合是指半导体少数载流子在表面消失的现象。半导体表面具有很强的复合少数载流子的作用，同时也使得半导体表面对外界的因素很敏感，这也是造成半导体器件性能受到表面影响很大的根本原因。
基于新方法获得的10微米厚晶体硅能够达到和30倍厚的传统硅片近似的光吸收量。这不仅能够减少太阳能电池中昂贵的高纯度硅用量，还能减轻电池的重量，并因此节约所需的电池用料，有效降低薄膜太阳能电池的材料成本和安装成本。此外，新技术所使用的设备和材料也是现有硅芯片处理标准零件，因此无需更新制造设备，从而使制造的难度大幅降低，更加便于实施和操作。
迄今为止，研究团队只进行了制造新型太阳能电池的第一步，即基于硅片生产了具有图案的表面，并借助俘获的光线证实了它的效能提升，下一步则需要增加组件以生产真实的光伏电池，并证明它的能效可与传统太阳能电池相媲美。现今最佳的商用硅基太阳能电池的转化效率为24%，而科学家期望新途径能够实现约为20%的能量转换效率，但这仍需进一步的实验进行检验。如果一切顺利，新系统可在不远的未来实现商用化，制造出更经济的薄膜太阳能电池，而超薄的设计也将使其应用范围更加广泛。
Bsolar推出双面太阳能电池能量产出可提高50%
目前大多数太阳能电池只能吸收直射太阳光来发电。虽然这些电池可以由直射光受益，但是也错失了反射的阳光。一家以色列公司Bsolar计划用双面太阳能电池来解决此问题，Bsolar首先在上个月德国贸易展上展示了该产品，并且宣布将在日本的730kW项目上使用该产品。
尽管双面太阳能电池的研究已经开展了有一段时间了，但是在应用市场上双面太阳能电池还是非常新的，因为很难找到一种廉价生产双面太阳能电池的方法，更别提一种常规太阳能电池了。Bsolar公司使用近年来价格一直下跌的硅片，改造使其任意一面都具有吸收反射的太阳光的功能。硼的使用可以使产品更耐用，在吸收阳光方面更高效。如果硼的使用很容易并且能从中获益，每个人都会使用硼，但是在生产太阳能电池的时候很难得到恰当的硼层。
双面太阳能电池的成本可能会很高，但是其会显著提高效率。当处于垂直位置的时候，双面太阳能电池可以增加50%的能量产出。在典型的位置，例如在屋顶，双面太阳能电池可以在任何位置增加10%-30%的能量产出，这取决于其放置的表面材料的反射率大小(白色表面将会反射更多阳光)。如果双面太阳能电池价格足够便宜，且能够按照预期去运行，那么其将改变这个可再生能源“游戏格局”。Bsolar已经和多家太阳能电池生产商达成合作协议，例如AleoSolar，AsolaSolarpower和Solar-Fabrik。
光伏电池抗老化的“灵丹妙药”
光伏组件发电不会对环境及气候产生风险，但太阳能发电较为昂贵。因此，尽可能将组件的寿命延长至25年或者更久十分必要。如今美国弗劳恩霍夫的研究人员正在寻找一种可保护光伏电池免受环境影响的材料，从而达到延长组件寿命的目的。
有时候，仅需几美分就能决定一项技术的成功或失败。举例来说，只要光伏发电的价格仍比化石燃料发电昂贵，那么光伏在这个开放的市场上就不具备竞争力。“目前光伏发电仍继续依靠政府的补贴，”弗劳恩霍夫可持续能源系统中心的科学总监christianHoepfner解释道：“如果未来我们想让可再生能源渗入全球市场，那么我们必须让它变得更便宜。”
而达到这个目标没有什么灵丹妙药：效率不可能随意提升，而且生产高效光伏电池和组件的成本较高。如果你想做出改变，那么你必须解决一个存在诸多变量的难题：全球各地的研发团队都在搜寻一种最新的技术和制造方法，从而让电池及组件制造成本更低廉、更高效、更耐用、更可靠。
硅胶
硅胶是一种颇有发展前景的材料之一。这是一种非常与众不同的材料——既不是无机晶体也不是有机聚合物——但又和这两种都有关联性。虽然光伏组件已开始采用硅胶封装，但直到目前为止，硅胶还未普遍应用于层压光伏组件。目前多数光伏电池制造商采用EVA封装材料。
为了决定硅胶是否能代替EVA，弗劳恩霍夫与道康宁公司的研究人员进行了合作。科学家们开始采用液体硅胶给光伏电池镀膜。
项目经理RafalMickiewicz表示，当硅胶变硬后，它包住了光伏电池;因此电子元件拥有了优化保护。弗劳恩霍夫的专家们用硅胶层压电池搭建了模型，并将这些光伏组件在低温且循环加载的人工气候室内进行测试。此外，研究人员采用电致发光成像仪检测微裂情况。与传统的光伏组件检测结果相比，证实硅胶包围的光伏组件更能抵抗循环加载，并经受强风的考验，尤其是零下40摄氏度的严寒气候。
“两年来，美国道康宁公司与弗劳恩霍夫光伏组件团队的研究人员展开合作。此次合作大大提高了对光伏组件原料要求的了解，尤其是可持续性及发电量方面，”道康宁光伏解决方案的全球科学与技术经理AndyGoodwin说道。
与此同时，此次测试已于第26届欧洲光伏太阳能峰会上发表。Mickiewicz最后说道：“这次研究证明了硅胶层非常适合应用在某些方面，因为硅胶壳保护内部的脆弱元件，而且能经受较大的温度波动。凭借这项技术，我们可以让Si薄膜太阳能电池做成的组件更加坚固。”
利用染料敏化太阳能电池发电的玻璃器皿
家庭用太阳能电池变得越来越普遍，因为该技术成本变得越来越便宜，而且目前市电价格越来越昂贵。该发明将微观管理节能的概念上升到了一个全新的水平。该橱柜和盘子装置可以将能量存储在你每天使用的玻璃器皿中，然后以备使用。所储存的能量可以用来给手机充电或者给照明灯供电。
该装置被称为“能量收集者”，是由皇家学院的艺术学生MarjanvanAubel所设计的。在户外或屋内使用时，嵌入在玻璃器皿中的特殊电池扮演着太阳能电池的角色，他的工作原理是其中包含着一层光伏染料。光伏染料是由MichaelGraetzel发现的，当光照在上面时，光伏染料能散发出电子。使其一面为阳极，另一面为阴极，当光照射玻璃时电流就产生了。
你需要做的就是将其放在架子上的指定地点，确保发生能量转换。该技术复制了光合作用的过程，甚至在周围环境光线或散射光照射下也能正常工作。
日本富士电机推出可应用于大型光伏电站的电源调节器
日前，日本富士电机有限公司宣布将推出一款新型电源调节器，并应用于兆瓦级太阳能系统。
该公司声称，这款PVI系列的电源调节器专为大型光伏发电系统设计，公司正计划将其应用于全球各个地方。
最高效率达98.5%
这款最新的电源调节器可减少开关损耗并通过新型3级转换电路过滤损耗，这款新品融合了全球最高的效率专利技术。据富士电机称，最高效率可达到98.5%，从而将能耗降至最低。
此外，这款设备已通过IP54防尘与抗水标准，可应用于兆瓦级光伏项目及户外项目。
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