第二代太阳能发电技术使光电转化率超过40%

来源:科学网发布时间:2015-10-30 13:49:19

10月29日下午2时许,首都西南60公里处的河北省涿州市,天晴气朗、阳光明媚。

在位于涿州开发区的涿州聚烨光能技术有限公司(以下简称“聚烨光能公司”)内一片草坪地上,几十个大玻璃组成的“镜子”面对太阳,共同将阳光反射到前方一个塔上方的“接收器”上。

“这里是我们正在进行最后调试的塔式聚光光伏太阳能示范发电站。今天天气好、光照足,对太阳能示范发电站来说是个难得的‘好日子’。”

聚烨光能公司董事长王凤指着其中一块“镜子”告诉《中国科学报》记者,玻璃组成的“镜子”叫定日镜,它像向日葵一样可自动追寻太阳运行,捕捉强效果的太阳光线。定日镜所处区域被称为镜场。镜场内现在有56个定日镜,定日镜将太阳光聚集在中央塔结构上的光伏接收器上,接收器装有以密集阵列式排布的超高效光伏电池实现太阳能到电能的转化。

“塔式聚光光伏太阳能涿州示范发电站运行后发电功率为200千瓦。”王凤介绍,这项技术是一种集合了光热发电和光伏发电为一体的创新型塔式太阳能发电技术,和常见的塔式技术一样,其采用定日镜收集太阳能,即将阳光反射至一个安装在塔式结构的接收器上。

王凤告诉记者,与传统光热技术在聚光区域内加热热工介质,产生高温蒸汽来推动汽轮机发电原理所不同的是,该系统采用一种源于太空领域应用的超高效率的光伏电池技术;与传统晶硅和薄膜类电池所不同的是,这种电池是由数个用砷化镓材料形成的光伏电池组成,每个电池均针对一段特定太阳光谱区域特性而特别设计,其转化效率远远高于晶硅及薄膜类光伏电池。而且其转化效率的持续提高是有充分保障的。目前该电池的光电转化率已经超过40%,预计未来几年里将突破50%,而传统晶硅类电池的转化率仅在20%左右。这些光伏电池被安装在聚光区域内的接收器里,它们将所接收到的太阳能直接转化成电能,其他未被转化成电能的光能将被以热能形式收集起来。接下来对所收集到热能的开发利用将会更进一步提高太阳能的综合利用率。

据悉,这项技术来自澳大利亚,由澳大利亚和美国的技术人员历经15年共同研发成功,属第二代太阳能发电技术。其发电效率高达40.4%。该转换效率已经得到了美国国家可再生能源实验室的认证,并打破了此前由德国弗劳恩霍夫等创造的36.7%的世界纪录。

今年9月21日,拥有塔式聚光光伏全部核心技术的澳大利亚光电资源公司在北京以授权转让形式,向聚烨光能公司转让该项目的全部核心技术,同时在澳大利亚和涿州各建光能发电站。

该协议于去年“中国·澳大利亚周”举办期间签署,时隔一年后顺利实施。至此,聚烨光能公司取得包括光电模组在内的全部技术转让权和大中国区的独家生产销售权,以及全球市场的推广销售权。

据记者了解,今年6月,澳大利亚的示范发电站已经建成正式并网发电。目前正在进行最后调试的这座建在涿州的示范发电站也将于11月并网发电。

王凤介绍,不同与传统光伏产业的晶硅类电池,此次转让项目核心是多结砷化镓电池,该电池目前的光电转化率已经超过40%,而传统晶硅类电池的转化率仅在20%左右。此外,此次转让技术内容还包括能自动追寻太阳运行的定日镜技术在内的全套系统技术。

据了解,该技术是以零碳排放和零噪音的方式发电,水的用量也仅仅限于清洁和维护方面,同时热能被回收并用做储能。

由于采用了集装箱式安装和运输设计,无大规模电缆铺设的施工要求,极大降低了成本。

澳大利亚光电资源公司方面负责人介绍,该项技术利用计算机控制镜子将光线聚集到具有超高效率的半导体材料上,而这些半导体材料原本是为宇宙飞船提供动力设计的。与传统太阳能发电技术相比,同样的发电功率下,只用原先50%的材料,发电效率能提高两倍,其系统成本仅为传统晶硅项目的5%,而且采用模块化设计,扩大发电规模的速度是原有技术的5倍。

据介绍,双方各投资250万澳元,在澳大利亚建立设备生产线,生产年发电达100兆瓦功率的发电设备,中国三峡新能源将利用这些设备建设新型太阳能发电站。

“中国是一个能源消耗大国,我们需要发展可再生能源,我们需要更高效、更廉价的可再生能源。”王凤告诉记者,聚烨光能公司与澳大利亚光电资源公司、中国三峡新能源公司已经构建战略合作伙伴关系,三方计划在未来3年实施500 兆瓦的商业化项目,产值可达50亿元,实现该项目商业化和规模化,并和澳方一起向全世界推广这个项目。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201510/30/90771.html
责任编辑:liufang
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
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。

常州大学朱卫国Advanced Materials:通过挥发性形态导向器的双相调控使阱抑制有机太阳能电池效率达到20.6%来源:先进光伏 发布时间:2025-12-18 11:07:59

针对这一问题,常州大学朱卫国课题组提出了一种基于挥发性固体添加剂1,3-二溴-5-碘苯的双相协同调控策略。该研究以“Dual-PhaseRegulationviaaVolatileMorphologyDirectorEnablesTrap-SuppressedOrganicSolarCellswith20.6%Eciency”为题发表在顶级期刊AdvancedMaterials上。径向分布函数与FT-IR光谱进一步证实了DBI优先与PM6的给体骨架发生非共价相互作用。时间演化分析显示适量DBI可促进PM6预聚集并同时抑制Y6的过度聚集。IR-AFM形貌图直观证实,适量DBI诱导形成了清晰、互穿的双连续相分离结构,而过量添加剂则导致相边界模糊、形成孤立域。

牛津大学Snaith | Nature发文:钙钛矿是很有前景的太阳能电池材料,结合多个钙钛矿层的太阳能电池效率超过 30%!来源:钙钛矿太阳能电池之基石搭建 发布时间:2025-12-12 23:24:00

屋顶太阳能电池板通常由晶体硅制成,其光电转换效率约为 25%。金属卤化物钙钛矿作为一类半导体材料,被认为是极具潜力的下一代太阳能电池材料,有望实现单晶硅电池难以企及的转换效率。采用钙钛矿制备叠层太阳能电池是一种前景尤为广阔的技术路径,这类电池的核心设计是将多种不同的光活性材料进行分层堆叠。

成都理工大学彭强EES: 介电分子桥使26.60%的高效耐用倒置钙钛矿太阳能电池具有高反向击穿电压来源:先进光伏 发布时间:2025-12-02 14:16:40

实验结果表明,F-CPP处理后的钙钛矿薄膜介电常数提升约2倍,器件瞬态反向击穿电压达-6.6V,为银基钙钛矿太阳能电池中的最高值之一。结论展望本研究通过引入F-CPP介电分子桥,成功实现了钙钛矿太阳能电池效率与反向击穿电压的双重突破,首次系统解决了钙钛矿电池在实际应用中的反向偏压稳定性难题。

双空穴传输层使超柔性钙钛矿太阳能电池具有前所未有的稳定性来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-18 13:46:53

钙钛矿材料因其固有的机械柔性和轻量特性,在超柔性太阳能电池中具有极大的应用前景。虽然NiOX在刚性倒置钙钛矿太阳能电池的制备中引起了广泛关注,但仍需钝化策略以提高NiOX/钙钛矿界面的稳定性,并进一步调节能级以获得更好的性能。u-FPSCs的结构和性能使用NiOX/2PACz作为空穴传输层的超柔性钙钛矿太阳能电池配置示意图。在AM1.5G氙灯照射下,使用干燥氮气流测量的超柔性钙钛矿太阳能电池的功率输出。

上海交通大学王天富Nature Sustainability:绿色溶剂使钙钛矿太阳能电池具有高效率的可扩展加工来源:矿物薄膜太阳能电池 发布时间:2025-11-12 09:49:24

论文提出以生物质衍生的绿色溶剂γ- 戊内酯(GVL)为钙钛矿前驱体溶剂、乙酸正丁酯(BAc)为反溶剂,解决了传统有毒溶剂(DMF/DMSO)的环境危害与前驱体不稳定问题;GVL 基 FAPbI₃前驱体墨水可稳定储存一年,结合三丁基甲基碘化铵(TBMAI)形成的一维钙钛矿类似物(perovskitoid)钝化缺陷,最终小面积钙钛矿太阳能电池(PSCs)功率转换效率(PCE)达25.09%,12.25 cm²迷你模组经认证效率20.23%,为PSCs 规模化绿色制备提供关键方案。

山东大学殷航教授、郝晓涛教授、张茂杰教授、北航孙艳明教授最新NC:关键长度筛选使厚膜有机太阳能电池的效率达到19%来源:印刷钙钛矿光电器件 发布时间:2025-11-10 08:31:26

鉴于此,山东大学殷航教授、郝晓涛教授、张茂杰教授和北航孙艳明教授等人近期在期刊《NatureCommunications》发文,题为“Criticallengthscreeningenables19%efficiencyinthick-filmorganicsolarcells”。研究提出了一种实验方案,将“临界长度”确定为决定厚膜有机太阳能电池性能的关键因素。创新点:1.提出“临界长度”作为厚膜有机太阳能电池受体的筛选指标,综合考量零场迁移率、跳跃频率与场依赖性,突破传统单一迁移率筛选的局限性。

空穴注入层中掺杂氧化石墨烯使碳电极钙钛矿太阳能电池的效率达到23.6%来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-07 13:54:36

在低温加工下的碳基钙钛矿太阳能电池因其增强的稳定性和经济高效性而受到关注。然而,这些优点往往被器件性能下降所抵消,主要原因是空穴传输层与碳电极之间的电荷传输效率低。箭头表示空穴传输的方向。有机–无机杂化钙钛矿太阳能电池在过去十年中其光电转换效率经历了显著提升,从3.8%上升至27.0%。此外,Spiro-OMeTAD与碳电极之间的接触不良限制了界面电荷转移,导致器件性能下降。

东南大学姚惠峰Adv. Mater.:多功能二维共轭BDT聚合物中间层实现效率超过20%的有机太阳能电池来源:先进光伏 发布时间:2025-11-03 10:09:12

东南大学姚惠峰团队创新设计具有选择性溶解性的二维共轭聚合物PBDB-tvt,通过长共轭侧链修饰BDT单元,成功将其用作多功能中间层,构建顺序沉积混合器件,最终实现20.3%的效率突破。结论展望本研究通过合理分子设计,开发出具有选择性溶解特性的二维共轭聚合物PBDB-tvt,作为多功能中间层应用于顺序沉积混合器件,有效调控了活性层垂直相分布,增强了短波长光吸收,并显著提升了电荷传输与提取效率,最终实现了20.3%的高效率与优异稳定性。

新型偶极钝化方法使全钙钛矿叠层太阳能电池的效率达到30.1%来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-10-29 14:00:47

同时,偶极钝化有效减轻了叠层器件互连层引入的NBG子电池的接触损耗,在全钙钛矿串联太阳能电池中表现出创纪录的30.6%的PCE。这标志着多晶薄膜太阳能电池的效率首次超过30%。

新型钝化策略使全无机钙钛矿太阳能电池的效率创历史新高来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-10-15 10:09:15

洛桑联邦理工学院、西北大学、多伦多大学、考纳斯理工大学和横滨东荫大学的研究人员最近实现了全无机钙钛矿太阳能电池有史以来最高的效率之一。这一过程使钙钛矿表面更能抵抗温度、湿度和其他环境条件,从而延长器件的使用寿命。无机钙钛矿太阳能电池可以通过使用二维/三维钙钛矿异质结构的表面钝化而受益。这一方法提高了无机钙钛矿太阳能电池和组件的效率,同时确保其在高温下的稳定运行。