12大太陽能光伏電池新技術(shù)一覽

近日，太陽能光伏電池行業(yè)傳來不少新型電池成功研發(fā)的喜訊，既有工藝技術(shù)上的變革、也有制造材料上的創(chuàng)新。真可謂是百花齊放、百舸爭流。下面給大家總結(jié)一些2011年最新的太陽能光伏電池研發(fā)成果，讓感興趣的朋友們能更深入的了解到現(xiàn)今的太陽能光伏電池技術(shù)的發(fā)展。

1.噴墨打印技術(shù)降低銅銦鎵硒太陽能光伏電池

傳統(tǒng)的太陽能光伏電池生產(chǎn)技術(shù)通常非常耗時，并且需要使用昂貴的真空系統(tǒng)和有毒的化學物質(zhì)。使用氣象沉積沉淀化合物，如銅銦鎵硒（CIGS），會損失大量昂貴的材料。俄勒岡州立大學的工程師首次研發(fā)出一種通過噴墨打印技術(shù)制造銅銦鎵硒太陽能光伏電池的方法。這個方法可以減少90%原材料損耗，大幅降低了使用昂貴化合物生產(chǎn)太陽能光伏電池的成本。

研究者發(fā)明了一種墨，能夠?qū)ⅫS銅礦打印在基片上，打印出的成品能量轉(zhuǎn)化效率為5%。雖然，這個轉(zhuǎn)化效率還無法滿足商用，但研究者表示他們在接下來的研究中有望將轉(zhuǎn)換率提高到12%。

工程師們正在研究其他更為便宜、可用于噴墨技術(shù)的化合物。他們稱，如果這些材料能夠降低足夠的成本，直接在屋面材料上安裝太陽能電池將成為可能。

2.單晶多晶混合太陽能光伏電池

中國太陽能電池生產(chǎn)商尚德電力（SuntechPower）研發(fā)出新型混合太陽能光伏電池，可以有效降低太陽能光伏發(fā)電成本10%到20%。這種電池由70%的單晶硅和30%的多晶硅構(gòu)成。單晶多晶混合硅片的造價成本只是傳統(tǒng)單晶硅硅片的一半。由于硅片只占太陽能總體成本的一部分，所以從整體上來看，有助于降低太陽能發(fā)電成本10%-20%。

尚德電力首席技術(shù)官StuartWenham表示，將很快實現(xiàn)該產(chǎn)品的規(guī)模化生產(chǎn)。

3.全光譜太陽能光伏電池

近日報道，加拿大科學家表示，他們研發(fā)出了一款新式的全光譜太陽能光伏電池，其不但可以吸收太陽發(fā)出的可見光，也可以吸收不可見光，從理論上講，轉(zhuǎn)化效率可高達42%，超過現(xiàn)有普通太陽能光伏電池31%的理論轉(zhuǎn)化率。研究發(fā)表在最新一期的《自然middot;光子學》雜志上。

此款基于膠體量子點（CQD）的高效串接太陽能光伏電池由加拿大首席納米技術(shù)科學家、多倫多大學電子與計算機工程系教授泰德middot;薩金特領(lǐng)導的科研團隊研制而成。論文主要作者王希華（音譯）表示，該太陽能光伏電池由兩個吸光層組成：一層被調(diào)制用于捕捉太陽發(fā)出的可見光；而另外一層則可以捕捉太陽發(fā)出的不可見光。

薩金特希望，在5年內(nèi)，將這款新的分級重組層太陽能光伏電池整合入建筑材料、手機和汽車零件中。

4.量子阱太陽能光伏電池

在西雅圖舉行的第37屆IEEE光伏專家會議上，MagnoliaSolar的首席技術(shù)官RogerE.Welser博士做了有關(guān)InGaAs量子阱太陽能光伏電池的報告，MagnoliaSolar刷新了該類太陽能光伏電池的電壓記錄。

通過把窄帶隙量子阱嵌入寬帶隙材料中，量子阱結(jié)構(gòu)太陽能光伏電池吸收光譜更寬，同時吸收高能光子的能量損失更小。MagnoliaSolar的董事長兼首席執(zhí)行官AshokK.Sood博士表示，單結(jié)量子阱太陽能光伏電池在非聚光條件下的理論轉(zhuǎn)化效率高達45%。

5.可撓式非晶硅太陽能光伏電池

日本媒體近日報導，TDK已研發(fā)出一款可撓式太陽能電池，藉由光學設(shè)計的改良，該款太陽能光伏電池在屋外陽光下的轉(zhuǎn)換率已自現(xiàn)行的4.5%提升至7%的水準，TDK并計畫于今(2011)年夏天透過甲府工廠量產(chǎn)該款太陽能光伏電池。據(jù)報導，該款太陽能電池為采用薄膜基板的非晶硅(amorphoussilicon)太陽能光伏電池。

報導指出，目前TDK的太陽能光伏電池產(chǎn)品主要應用于手表上，惟隨著上述新產(chǎn)品進行量產(chǎn)，TDK今后也計畫積極搶攻需求日益擴大的智慧卡及采用電子紙的電子書閱讀器市場。

6.三菱化學窗簾衣物制作太陽能電池

在有望成為新一代太陽能電池的有機薄膜太陽能電池領(lǐng)域，實現(xiàn)了世界最高的9.2％能源轉(zhuǎn)換效率。三菱化學的有機薄膜太陽能光伏電池的特點是，可利用印刷技術(shù)進行高效生產(chǎn)。不久的將來，也許房間的壁紙、窗簾、汽車車身以及衣服等都能實現(xiàn)太陽能發(fā)電。

有機類太陽能電池物如其名，是以碳等有機物為材料的太陽能光伏電池。目前大致可分為色素增感型太陽能光伏電池和有機薄膜太陽能電池兩種。三菱化學研究開發(fā)的是后者。有機薄膜太陽能光伏電池采用易于采購的原料，與以往的結(jié)晶硅太陽能光伏電池相比，可大幅降低生產(chǎn)成本。另外，還具備薄型、輕量、可彎曲等特點，應用范圍廣泛，能夠加工成多種形狀。

此前有機類太陽能光伏電池存在的課題是，能源轉(zhuǎn)換效率只有5％左右，產(chǎn)品壽命短。因此，為進一步提高能源轉(zhuǎn)換效率和產(chǎn)品壽命，眾多企業(yè)和研究機構(gòu)展開了激烈競爭。在這種情況下，三菱化學發(fā)布了能源轉(zhuǎn)換效率達到9.2％的試制品。