2012上半年最新太陽(yáng)能光伏電池技術(shù)匯總(轉載)
每家太陽(yáng)能科研院所和光伏廠(chǎng)商都有自己的晶硅電池路線(xiàn)圖。然而，其中有多少概念可以用于大規模生產(chǎn)尚不明確。實(shí)際上，現在的路線(xiàn)圖與二十年前提倡的沒(méi)有太多的差異：選擇性發(fā)射極，wrap-through背接觸電池，交叉背結電池等等。即使新增的工藝流程改變也是一個(gè)挑戰：將襯底從p型換成n型，背面鈍化，電鍍，離子注入等。下面是北極星太陽(yáng)能光伏網(wǎng)篩選的2012上半年十大高效光伏電池：
no.10 韓國現代重工銅基觸點(diǎn)光伏電池轉換效率達1*.*%
韓國現代重工集團(hyundaiheavyindustries)的銅基觸點(diǎn)選擇性發(fā)射極光伏電池片的轉換效率已達到1*.*%。據稱(chēng)，這是一個(gè)全新的世界紀錄。
該轉換效率結果已得到了弗勞恩霍夫協(xié)會(huì )太陽(yáng)能系統研究所(fraunhoferise)的認證，這一選擇性發(fā)射極電池片采用標準的1*6mm商業(yè)級p-type硅片。
這家韓國技術(shù)巨頭聲稱(chēng)，公司對澳大利亞新南威爾士州大學(xué)現有的ldse技術(shù)進(jìn)行了改造，從而達到了這項最新的成果。
近日，hhi表示將對研發(fā)部門(mén)人員進(jìn)行重組，從而使其風(fēng)電、光伏及儲能融為一體。最新成立的光伏研發(fā)中心將位于韓國eumseong的硅基電池與組件制造工廠(chǎng)。
no.* centrotherm宣布centaurus高效太陽(yáng)能電池實(shí)現量產(chǎn)
在*月16日開(kāi)幕的2012snec會(huì )議上，centrothermag公司宣布其使用centaurus技術(shù)的高效太陽(yáng)能電池成功實(shí)現量產(chǎn)，客戶(hù)面向中國和歐洲。值得注意的是，centrotherm在展會(huì )上向在場(chǎng)觀(guān)眾展示了現場(chǎng)測量centaurus電池，以此證明其效率在量產(chǎn)中是不變的。
"幾乎每周都有報道實(shí)驗室效率有新的世界記錄誕生，但是，真正關(guān)鍵的是那些已經(jīng)實(shí)現量產(chǎn)的數字。"centrotherm光伏技術(shù)總監peterfath說(shuō)，到目前為止，已有100000片使用centaurus技術(shù)的電池生產(chǎn)出來(lái)，其中大部分是中國的試點(diǎn)客戶(hù)生產(chǎn)的，其量產(chǎn)的日平均效率可超過(guò)1*.*%，其最高效率甚至可達1*.8%。這些數字再一次證實(shí)了我們的技術(shù)處于領(lǐng)先地位。
centaurus技術(shù)將單步選擇性發(fā)射極技術(shù)和鋁背場(chǎng)，背表面鈍化技術(shù)結合在了一起。和當前行業(yè)標準的絲網(wǎng)印刷鋁背場(chǎng)的太陽(yáng)能電池相比，centaurus電池大大降低了背表面復合速率，同時(shí)增大了voc超過(guò)10mv。另外，還改善了長(cháng)波長(cháng)光的內部光反射，結果是增大了jsc，可達1.*ma/cm2。這兩個(gè)因素使得總的太陽(yáng)能電池效率提高了一個(gè)百分點(diǎn)，平均量產(chǎn)效率超過(guò)了1*.*%。使用精細線(xiàn)印刷，減少了正面銀漿的耗漿量超過(guò)20%，同時(shí)，我們1*6x1*6mm2規格的單晶硅電池片的效率也達到了20%的水平。
非常不幸的是，由于光伏業(yè)持續寒冬，centrotherm業(yè)績(jì)大幅下滑。2012年*月10日作為德國光伏設備大centrotherm不得不于遞交了破產(chǎn)保護申請。
no.8 旭泓發(fā)布celco電池技術(shù)，量產(chǎn)最高效率20.2%
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celco技術(shù)在旭泓原有的創(chuàng )新工藝基礎上增加了背面鈍化和背面局部接觸技術(shù)，使得celco電池的效率在旭泓去年公布的1*.4%基礎上實(shí)現了大幅提升。背面鈍化可以大大降低載流子表面復合速率。此外celco電池選擇高品質(zhì)的cz硅片，進(jìn)一步降低飽和暗電流提高開(kāi)路電壓。由于載流子壽命提高和背部鈍化層對光學(xué)性質(zhì)的影響，celco電池的短路電流高達**ma/cm2。正反兩面的電極設計均經(jīng)過(guò)優(yōu)化，以保證電池的填充因子。celco電池的性能可以跟世界一流的p型cz硅片電池比肩，比如肖特太陽(yáng)能20.2%的perc電池和尚德20.*%的pluto電池。
celco技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)勢在于長(cháng)波量子效率的提高，這一波段的提高不會(huì )受到eva的影響，組件的電流也可以進(jìn)一步提高。celco電池與傳統電池外觀(guān)結構基本相同，可與傳統串焊和組件組裝技術(shù)兼容。
旭泓同時(shí)也在會(huì )中發(fā)表了“先進(jìn)鍍層技術(shù)”，此技術(shù)采用了美國macdermidphotovoltaicsolutions(macdemid)公司所提供的光致電鍍(lightinducedelectrolessplating)電鍍液，這項先進(jìn)鍍層技術(shù)可應用于直接在硅片或種子層(seedlayer)上沉積金屬，與傳統網(wǎng)印技術(shù)相比，光致電鍍可以制作更細的正面副柵。配合旭泓的先進(jìn)工藝，太陽(yáng)能電池轉換效率可以提升至1*.6*%。
旭泓董事長(cháng)兼總經(jīng)理許桂章先生說(shuō)：“發(fā)展這兩項技術(shù)著(zhù)眼兩個(gè)不同的方向;先進(jìn)鍍層技術(shù)的主要目標是降低銀漿的使用量，因為銀漿是太陽(yáng)能電池制作工藝中(除硅料外)最貴的材料，減少銀漿的使用量將降低每瓦生產(chǎn)成本，然而在生產(chǎn)成本下降的同時(shí)，轉換效率卻可小幅提升則是其另一項很大的優(yōu)點(diǎn)。celco太陽(yáng)能電池則是透過(guò)先進(jìn)的背面鈍化及局部背電場(chǎng)技術(shù)為客戶(hù)提供超級高效太陽(yáng)能電池，并且有潛力能持續進(jìn)步，帶領(lǐng)p型單晶硅太陽(yáng)能電池來(lái)到pv2.0(效率20%以上)的時(shí)代。因此這兩項產(chǎn)品的市場(chǎng)定位及訴求客層有很大的不同?！?/p>
no.* 尚德光伏電池片轉換效率達20.*%
*月12日，尚德電力宣布通過(guò)采用其專(zhuān)利pluto技術(shù)已將光伏電池的轉換效率提升至20.*%。更多項目進(jìn)展將在未來(lái)幾個(gè)月公布。
pluto電池技術(shù)的關(guān)鍵改進(jìn)之處在于，其在傳統的pluto電池生產(chǎn)工藝中使用了類(lèi)似于鈍化發(fā)射極和背面定域擴散(perl)的高效電池技術(shù)。這改善了傳統的pluto電池的背面設計，縮減了金屬/硅界面面積，同時(shí)也保持了剩余非接觸面積的良好鈍化。同時(shí)，尚德在工藝上也做出了改變，最小化了高溫的使用，這使得大多數的普通硅片可以采用高效工藝處理。
該公司表示，轉換效率已得到新加坡太陽(yáng)能研究所的驗證，此外，預計未來(lái)6個(gè)月至12個(gè)月，轉換效率有望達到21%。
在尚德發(fā)布的一份聲明中稱(chēng)，繼pluto電池片技術(shù)在實(shí)驗室取得成功后，目前尚德正專(zhuān)注于這項技術(shù)的商業(yè)化。尚德表示，當這項技術(shù)成熟后，公司將推出尚德光伏組件。
尚德補充道，轉換效率的突破意味著(zhù)與全球研究機構的精誠合作，包括澳大利亞新南威爾士大學(xué)?！吧械聦⒗^續與創(chuàng )立于2011年的suntechrdaustraliaptyltd保持合作。
no.6 新型背接觸單晶硅太陽(yáng)能電池效率達21%
意大利silfab股份公司與康斯坦茲國際太陽(yáng)能研究中心(isckonstanz)日前成功使用商業(yè)尺寸單晶硅片研制出效率達到21%的交錯背接觸(ibc)太陽(yáng)能電池。雙方自去年夏天起就開(kāi)始共同開(kāi)發(fā)“斑馬”交錯背接觸技術(shù)，據稱(chēng)這一技術(shù)有潛力將太陽(yáng)能電池的效率提升至24%以上。
“斑馬”背接觸電池使用1*6×1*6mm2n型單晶硅片(cz)，由于p-n結和電極連接均在電池背面，這一結構避免了傳統電池正面電極對陽(yáng)光的遮擋。更為重要的是，該公司稱(chēng)該背接觸電池可以使用普通低成本工藝生產(chǎn)，進(jìn)而大大降低每瓦發(fā)電成本。
silfab將作為技術(shù)供應商向希望升級傳統生產(chǎn)線(xiàn)的電池和組件制造商提供技術(shù)支持?！鞍唏R”背接觸電池使用目前業(yè)界大量采用的電池生產(chǎn)工藝，這意味著(zhù)有興趣采用該技術(shù)的制造商將不必為此添置其他特殊設備。此外，silfab預計將在未來(lái)幾個(gè)月內開(kāi)始“斑馬”電池和組件的試生產(chǎn)。公司稱(chēng)采用60片“斑馬”電池的組件額定輸出可以達到*00wp，且沒(méi)有光致衰減效應。
isckonstanz的主管radovankopecek博士表示，“我們在極短的時(shí)間內就達到了預計的目標，甚至在一些方面還趕超了預期進(jìn)度，這讓我們十分高興。我們將隨后把注意力放在這一產(chǎn)品的大規模生產(chǎn)上來(lái)。我們將在今年*月1*日到14日在阿姆斯特丹舉行的npv研討會(huì )上向大家公布更多技術(shù)細節?！?/p>
no.* 阿特斯單晶elps太陽(yáng)能光伏電池轉換效率達21.1%
阿特斯太陽(yáng)能表示，這是p-型單晶硅電池到目前為止所能達到的最高轉換效率。該公司采用elps電池片生產(chǎn)的光伏組件已被提名為2012年光伏intersolar獎。
elps電池通過(guò)設計采用了的金屬包裹，據阿特斯太陽(yáng)能表示，這樣就能提高每片電池片*%的吸光效率，與類(lèi)似傳統的光伏組件相比，能夠產(chǎn)生多出*%以上的電力。
阿特斯太陽(yáng)能準備在intersolareurope展推出其新的多晶硅組件
阿特斯太陽(yáng)能也將在intersolareurope展推出新的cs6a-p組件，而此款組件僅針對屋頂光伏市場(chǎng)。該組件由48片1*6mm多晶硅電池片組成，功率高達20*w。
no.4 日本kaneka與imec研發(fā)的異質(zhì)結太陽(yáng)能電池效率突破22.68%
日本kanekacorporation與比利時(shí)微電子研究中心imec采用銅電鍍接觸網(wǎng)技術(shù)合作研發(fā)的六英寸半方形異質(zhì)結太陽(yáng)能電池效率已達到22.68%。該結果已得到弗朗霍夫光伏校準實(shí)驗室的認證。
去年12月，雙方共同宣布其異質(zhì)結太陽(yáng)能電池效率已達到21%以上，用金屬銅代替了昂貴的銀漿。當時(shí)，比利時(shí)微電子研究中心的光伏業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)總監philippieters表示，金屬化銅硅基光伏電池已成為該公司光伏研發(fā)項目的核心內容之一。
該項技術(shù)的主要差異在于銅電鍍接觸網(wǎng)的形成，它位于透明導電氧化層的頂層，而不是傳統的絲網(wǎng)印刷銀漿。
no.* 阿爾塔公司砷化鎵光伏電池效率達2*.*%
2月6日，阿爾塔設備公司(altadevices)宣布，其太陽(yáng)能電池已經(jīng)通過(guò)國家可再生能源實(shí)驗室檢測認證，效率達到2*.*%。該效率展示了在沒(méi)有補貼的情況下，阿爾塔設備公司在實(shí)現光伏解決方案目標的道路上前進(jìn)的腳步。
阿爾塔設備公司的下一步計劃是使該技術(shù)實(shí)現商業(yè)化。去年夏季，該公司在砷化鎵高效技術(shù)上取得了關(guān)鍵性的技術(shù)突破，使得砷化鎵太陽(yáng)能電池轉化效率創(chuàng )造了歷史記錄。此次新研發(fā)的電池板與去年砷化鎵太陽(yáng)能電池采取了同樣的技術(shù)。阿爾塔設備公司之所以選擇集中精力在砷化鎵太陽(yáng)能電池技術(shù)上，是因為其本身的效率優(yōu)勢，同時(shí)它還能在高溫和弱光的情況下發(fā)電。這就意味著(zhù)，阿爾塔設備公司的電池比其他技術(shù)的能量密度更高，在現實(shí)條件下，這種電池的年產(chǎn)電量也更多。
盡管砷化鎵電池生產(chǎn)成本昂貴，但是阿爾塔設備公司已經(jīng)發(fā)明了新的生產(chǎn)技術(shù)，該技術(shù)可以生產(chǎn)出極薄的砷化鎵薄膜層。阿爾塔電池的厚度僅有大約1微米，相比之下，人的頭發(fā)直徑大約為40微米。使用這種非常薄的設備，阿爾塔電池材料成本會(huì )很低，同時(shí)基于阿爾塔技術(shù)的整個(gè)光伏系統的潛在成本也會(huì )降低。
此外，阿爾塔的光伏薄膜電池是非常薄并且靈活的。它具有以獨特方式加以整合并加入各種產(chǎn)品應用的潛力，包括屋頂、建筑材料以及眾多的軍事、消費和運輸產(chǎn)品。
no.2 美研究發(fā)明led型28%效率太陽(yáng)能電池
最近，yablonovitch和他的同事們試圖了解為什么在理論極限與他們已經(jīng)研究出所達到的極限之間會(huì )存在如此大的差距。他們遇到了一個(gè)相對簡(jiǎn)單的，可能有悖常理，基于對光線(xiàn)吸收和散發(fā)之間的數學(xué)聯(lián)系的解決方案。
根據研究小組研究，設計讓太陽(yáng)能電池發(fā)出光-可以使光子不會(huì )在電池片內“丟失”-對于提高太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電壓有自然效果。
原型效率從26%提高躍至28.*%
yablonovitch共同創(chuàng )辦的阿爾塔設備，使用了新概念，創(chuàng )建出一個(gè)用砷化鎵(gaas)-一種經(jīng)常使用于衛星的電池片材料，原型太陽(yáng)能電池。原型打破了世界紀錄，效率從26%提高到28.*%。
yablonovitch預計，研究人員將在未來(lái)幾年內能夠實(shí)現效率接近*0%。伯克利分校的團隊將于2012年*月6日至*月11日在加利福尼亞州圣約瑟市舉行的鐳射和電光學(xué)會(huì )議上展示其發(fā)現成果。
no.1 夏普太陽(yáng)能電池效率新紀錄達到4*.*%
夏普標志著(zhù)可再生能源的美好未來(lái)，取得了太陽(yáng)能電池效率的新紀錄，就是4*.*%，超過(guò)了此前的紀錄，就是去年十一月的*6.*%。夏普這次打破效率紀錄，采用的是聚光三結化合物太陽(yáng)能電池(concentratortriple-junctioncompoundsolarcell)，使用透鏡系統，把太陽(yáng)光直接聚集到電池上，進(jìn)行發(fā)電。這一最新的突破，使太陽(yáng)能發(fā)電進(jìn)一步走近電網(wǎng)平價(jià)。
夏普說(shuō)：“復合太陽(yáng)能電池要利用光吸收層，這一層的制備，需要一些化合物，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的元素，如銦(indium)，鎵(gallium)。從基本結構上看，這種最新的三結化合物太陽(yáng)能電池是采用夏普的專(zhuān)有技術(shù)，可以有效堆疊三個(gè)光吸收層，采用銦鎵砷化物(ingaas：indiumgalliumarsenide)作為底層?！?/p>
“為了取得這一最新提高的轉換效率，我們利用這種電池的性能，有效地轉換陽(yáng)光，經(jīng)三個(gè)吸光層收集后，轉化為電力。夏普也優(yōu)化了電極之間的間距，在聚光電池表面，最大限度地降低了電池的電阻?！?/p>
夏普取得這項最新的突破性進(jìn)展，研究和開(kāi)發(fā)工作部分屬于“創(chuàng )新太陽(yáng)能電池研發(fā)”(rdoninnovativesolarcells)項目，是日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機構(nedo：newenergyandindustrialtechnologydevelopmentorganization)支持的。測量值為4*.*%，創(chuàng )造的這一紀錄，屬于世界最高的聚光轉換效率，認證機構是德國弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統研究所(ise：fraunhoferinstituteforsolarenergysystems)。
