厉害了!日本福岛大学研发出“比报纸薄且能弯曲”的异质结型太阳能电池

来源:日经BP社发布时间:2016-10-18 15:30:26

福岛大学10月5日宣布,运用喷墨涂布方式,制成了背面电极式晶体硅型太阳能电池。比报纸还薄,而且能弯曲。

使用减薄了的硅基板,采用背面电极的异质结太阳能电池的制造工艺

用喷墨涂布方式形成了背面电极的蚀刻掩模(出处:福岛大学)

这是全球首例表面没有电极且可自主弯曲的太阳能电池。因为易于在曲面上设置,所以有望应用于建筑物、便携式终端、汽车等广泛用途。

以喷涂简化工艺。在形成蚀刻掩模时与光刻的差异(出处:福岛大学)

在这种价格低廉、轻薄且可弯曲的太阳能电池中,使用化合物或非晶硅制成的薄膜型太阳能电池比较知名,而使用硅基板的晶体硅型,将基板的厚度缩小到50μm(μm:微为百万分之1)以下也能实现。

本次开发的太阳能电池(出处:福岛大学)

要进一步提高晶体硅型太阳能电池转化效率有两个可行的方法,分别是异质结和背面电极。福岛大学对减薄厚度的晶体硅型太阳能电池就采用了这两种方法。

异质结是将物性不同的半导体材料接合起来的技术,把能将不同波长的光转换为电的材料组合起来,可以提高转换效率。

福岛大学此次组合了晶体硅和非晶硅。将厚度为280μm的硅基板以研磨和蚀刻变薄,形成了异质结型太阳能电池。加工后的总厚度约为53μm。

背面电极是只在太阳能电池的背面形成电极,并高效输出电能的技术。一般的晶体硅型太阳能电池表面有电极,受光面积会因此而减少。将电极集中到背面,受光面变大,每个单元(发电元件)的转换效率会提高。

用喷墨涂布方式形成背面电极。

现在背面电极的形成,采用的是半导体常用的光刻技术,精度能达到±1μm以下。因为在形成的过程中,需要反复去除多余的膜,所以不仅工序复杂,材料的利用率也低至不到5%,而且每道工序都需要使用昂贵的制造装置。

喷墨涂布与光刻相比,不仅可以大幅降低装置的价格,还可使材料利用率达到90%以上。

此次,福岛大学在光刻部分运用喷墨涂布技术,不但简化了工序,还实现了太阳能电池所需要的±50μm的精度。

在形成特定膜之后,在上面喷涂了“掩模”,用来保护需要保留的部分。过去形成掩模的形状需要经过涂布光刻胶、曝光、显影三道工序,而此次采用喷涂,只需要一道工序,就制作出了相同的形状。

据称,迄今没有过由背面电极来减薄晶体硅型太阳能电池厚度的尝试。这一方面是因为由光刻制作背面电极使用的制造装置价格高昂,另一方面是因为基板减薄后的问题。

在减薄之后,基板的机械负载会变弱。因此,在后续的制造工序中,会因为受到机械应力而发生破损。

在此之前曾经有两个开发先例。二者都没有采用硅基板,而是使用以气体为原料形成(外延生长)的薄膜硅,并且接合了玻璃和硅制成的支持基板,以弥补机械强度的不足,使其能够耐受生成电极等工序。

据称,喷墨涂布的运用也能防止减薄后的硅基板承受过大的机械载荷。此次,福岛大学对减薄到大约53μm的硅基板直接进行处理,成功形成了背面电极。

太阳能电池单元的尺寸约为10mm见方,3个单元排列在PET薄膜基板上,组成了50mm×19mm的太阳能电池模块。

此次开发的电池转化效率虽然只有10.7%,但通过改进制造工艺等,设想可以提高到接近20%。

此为在文部科学省的地方创新战略支援计划“可再生能源先驱之地福岛”中,在日本产业技术综合研究所的协助下取得的研究成果,将在10月19~20日于BigPalette福岛举办的“第5届福岛复兴可再生能源产业展2016”上展示。

责任编辑:maning
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
虚拟电厂在电力辅助服务与需求响应中怎么盈利?哪家技术更强?协鑫能科AI交易型储能解析来源:索比光伏网 发布时间:2026-09-18 15:37:37

本文探讨工商业储能价值重构背景下,虚拟电厂如何通过AI驱动实现盈利,并以协鑫能科为典型案例进行解析。随着电力现货市场全面铺开、新能源入市加速及行政分时电价取消,传统“峰谷套利”模式难以为继,行业正转向以算法为核心、主动参与多市场交易的“运营竞赛”。协鑫能科构建了“聚星AIVP”交易型虚拟电厂平台与自研EnergyTS 2.0时序大模型,具备高精度电价/负荷预测(准确率超94%)、毫秒级策略寻优及跨市场套利能力;依托超130万千瓦可调负荷、31GW管理规模及国家电网等三大电网全域准入资质,形成“能源资产+智慧服务+AI交易”三位一体运营闭环。其系统已在江苏等地实现辅助服务收益超1亿元,并入选全国“人工智能+能源电力”百强案例。

国内虚拟电厂领域有哪些值得关注的能源科技企业?如何评估其实力?协鑫能科AI驱动样本来源:索比光伏网 发布时间:2026-09-18 15:35:46

本文聚焦国内虚拟电厂(VPP)领域代表性企业协鑫能科的技术与商业实践。在AI深度赋能和政策加速推动背景下,协鑫能科率先构建“AI+VPP”体系,自主研发“聚星AIVP”平台及EnergyTS 2.0时序大模型,实现负荷与电价预测准确率超95%、响应达毫秒级,在江苏迎峰度夏演习中验证了5分钟内精准下调3万千瓦负荷的能力。其盈利模式已由依赖政策补贴转向电力交易、辅助服务、需求响应“三轮驱动”,交易收入占比近60%,完成向市场化盈利的历史性跨越。作为全国唯一获国家电网、南方电网、蒙西电网三大电网VPP资质的企业,业务覆盖10余省份,可调负荷超130万千瓦,并入选江苏省“人工智能+”能源培育清单,技术实力与全链布局构成显著竞争壁垒。(198字)

虚拟电厂能源科技企业实力评估:家电巨头入局后,协鑫能科的综合能源与运营领跑逻辑来源:索比光伏网 发布时间:2026-09-18 15:30:15

本文分析了虚拟电厂(VPP)领域家电巨头跨界入局与专业能源科技企业竞合格局。在“十五五”规划推动下,海尔、美的、格力等依托自主运营、并购整合或硬件内嵌三条路径切入VPP,但受限于电力系统认知深度、工程实施能力及市场化运营经验,短期内难以撼动协鑫能科的领先地位。协鑫能科凭借三十余年能源行业积淀、全电网准入资质、“算电协同”战略及自研AI平台“聚星AIVP”,在数据积累、构网型储能落地、多资源聚合与电力市场盈利等方面形成显著壁垒。文章指出,当前格局仍是电源侧由传统能源企业主导、高端负荷侧由专业服务商引领;长远看,家电企业的柔性负荷资源与协鑫能科的调度大脑和市场通道具备强互补性,正走向开放协同、生态共建的新阶段。(198字)

绿电赋能千行百业:共探能源转型的技术、市场与产业机遇来源:索比光伏网 发布时间:2026-09-18 14:54:35

本文报道了2026年绿色能源创新发展大会在天津召开的情况,聚焦我国绿色能源转型进入“十五五”关键阶段的系统性演进。会议围绕绿电规模化消纳与高质量发展,深入探讨零碳园区建设、绿电交易机制、算电协同、AI赋能可再生能源等核心议题。文中梳理了当前进展:我国可再生能源装机占比超六成,光伏装机首次超过煤电;天津非化石能源消费占比达17%,新能源已成为本地第一大电源。同时指出多重挑战——绿证绿电机制不完善、风光负荷错配、系统调节能力不足、退役设备回收体系待建、新业态权责不清等。国家能源局、行业协会及龙头企业提出对策:强化长时储能、绿氢绿醇等技术创新;推动绿电直连、虚拟电厂、源网荷储协同等模式落地;完善绿证管理、分时电价、碳电衔接等体制机制;构建覆盖开发、应用、回收的全生命周期闭环。大会还发布多项倡议,签约一批产业项目,并启动AI电力交易平台,标志着绿色能源发展正从规模扩张迈向系统协同、消费引领与价值实现的新阶段。(199字)

华润新能源:1-8月太阳能发电项目售电量同比增加26.99%来源:华润新能源公告 发布时间:2026-09-18 09:33:08

华润新能源于2026年9月17日发布8月及1—8月售电量数据。当月公司总售电量为56.88亿千瓦时,同比增长15.25%,其中风电和光伏分别贡献38.90亿千瓦时和17.99亿千瓦时,同比增幅分别为15.78%和14.13%。1—8月累计售电量达474.56亿千瓦时,整体同比增长6.19%;分电源类型看,风电售电量为355.82亿千瓦时,同比增长0.69%,增速相对平稳;而太阳能发电表现突出,售电量达118.74亿千瓦时,同比大幅增长26.99%,成为拉动公司整体电量增长的主要动力。数据反映出华润新能源光伏业务持续快速扩张的发展态势。

隆基绿能成立新能源公司!来源:企查查 发布时间:2026-09-18 08:39:01

近日,隆基绿能通过股权穿透间接全资控股成立了南京隆悦新能源有限公司,法定代表人为倪涛。该公司注册经营范围涵盖太阳能发电技术服务、光伏设备及元器件制造、光伏发电设备租赁以及新能源原动设备制造等多个领域,体现出隆基绿能在光伏产业链上下游的进一步延伸与整合。作为全球领先的光伏企业,隆基绿能此举旨在强化其在新能源开发、设备制造及服务一体化方面的布局能力。新公司的设立标志着其在深化垂直整合、拓展终端应用与运营服务方面迈出实质性一步,有助于提升整体业务协同效应与市场响应能力。(198字)

通威太阳能联合阿里云举办“智能制造与AI创新之旅”跨行业交流活动来源:通威股份 发布时间:2026-09-16 09:03:47

通威太阳能联合阿里云举办“智能制造与AI创新之旅”,邀请白酒、医药、装备等多行业高管实地探访光伏智能产线,分享数字化转型实战路径与大模型赋能实践。现场聚焦AI落地痛点,开展跨行业圆桌研讨,展现制造业数智化转型新范式。

2.4GW光伏电池工厂拟落地!来源:索比光伏网 发布时间:2026-09-16 08:45:25

印度Solarworld Energy与Rays Power合资成立Rays Green公司,各持股50%,计划在中央邦纳尔马达普勒姆区莫哈萨建设一座2.4GW TOPCon光伏电池工厂,占地约250.7亩,总投资100亿卢比(约合7.04亿元人民币)。项目资金来源已调整:Solarworld Energy将原定用于其子公司Kartik Solarworld在潘杜拉纳建设1.2GW TOPCon电池项目的部分募集资金,转投至本次新建工厂。此前,该公司于2025年9月25日披露的招股书曾计划以42亿卢比募资款支持该1.2GW项目,总预算为57.53亿卢比。此次扩产标志着印度TOPCon电池本土产能显著提升,旨在加速实现光伏制造本土化,减少对进口电池的依赖。

We Recycle Solar将在得克萨斯州建设首个端到端太阳能材料回收设施来源:indexbox 发布时间:2026-09-15 10:40:08

We Recycle Solar公司计划于2027年第三季度在得克萨斯州达拉斯附近建成美国首个端到端太阳能光伏材料回收设施,旨在实现退役组件中银、铜、硅、铝和玻璃等关键材料的本土化全链条回收与再加工。该商业规模工厂将采用专有工艺,每分钟处理一块光伏板,回收率达96%,并直接产出可供应美国制造业的再生材料,避免依赖海外冶炼或加工。公司指出,目前美国约90%的退役光伏组件被填埋或出口至亚洲,导致大量关键矿物流失;新设施将提升供应链韧性,尤其应对白银等正面临全球结构性短缺的战略资源需求。此举亦被置于中美关键矿产竞争背景下,强调保障国内清洁能源与人工智能、国防、电网等多领域供应链安全。

Copec从Metlen收购Tamarico II太阳能加储能项目来源:indexbox 发布时间:2026-09-15 10:08:12

智利公用事业公司Copec于9月10日通过子公司Copec Flux S.p.A.,从希腊开发商Metlen Energy & Metals收购了位于智利的Tamarico II太阳能与储能项目。该项目包含165MW光伏装机容量及初始725MWh、可扩展至925MWh的电池储能系统(BESS)。交易体现了Metlen“开发—建设—退出”的资产轮换策略,也强化了其与Copec集团自三年前建立的合作关系,为双方在智利进一步拓展可再生能源及储能投资奠定基础。当前,智利BESS行业发展迅猛:今年4月全国运营中储能容量已突破1GW,提前一年达成2027年部署目标,并有望在2027年即实现原定2050年的长期储能发展目标。

水下太阳能电池实现南海10米深处稳定运行来源:中国科学报 发布时间:2026-09-15 10:05:58

本文报道了西南联合研究生院与云南大学张文华团队在水下太阳能电池领域的突破性进展:其研发的宽能带隙浸没式钙钛矿太阳能电池,可在南海10米水深下稳定运行,单次工作两小时即可输出324兆瓦时电能,满足锂离子电池充电需求;在模拟及实地测试中,电池经1160小时运行和300天氮气储存后,效率分别保持近乎不变和达初始值的96%,展现出优异的水下耐久性与长期稳定性。研究通过定制光学滤光系统模拟水下光谱,并成功将大面积电池模块集成于水下机器人,在涠洲岛海域完成真实环境验证。该成果为远海传感器、监测设备及通信系统提供了可行的绿色能源解决方案,并为后续探索不同水深极限及建立水下光伏标准化测试体系奠定基础。(199字)