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光伏技術沒有“下一代”之說

   日期:2020-04-07     來源:SOLARZOOM光儲億家    瀏覽:999    評論:0    
下次當您聽說哪家企業發布新品稱是 “下一代”太陽能組件時,請謹慎對待此說法。

這是因為該產品可能實際上并不像制造商所承諾的那樣具有創新性,更是因為,太陽能行業沒有“新一代”產品。

荷蘭阿姆斯特丹大學科學家Win C. Sinke近日發表在《可再生能源》雜志上的報告中表示,近幾十年來光伏技術的發展應被視為一個演進的過程,而不是新一代取代上一代的過程。

Sinke表示, “ PV世代”(“PV generations”)是新南威爾士大學馬丁格林教授為了區分復雜的現有和商業光伏組件技術而首次提出來的概念。馬丁格林將所有晶硅太陽能技術歸為“first generation technologies”,將包括碲化鎘(CdTe),硒化銅銦鎵(CIGS)和非晶或微晶硅(aSi或μcSi)等薄膜技術歸為“second-generation technologies.”,并將其他薄膜技術和創新技術這類跨越了肖克利-奎塞爾(SQ)限制的技術歸為第三類技術。肖克利-奎塞爾(SQ)限制是第一類和第二類技術難以跨越的。

“過去25年中,研究人員、學生、分析師等經常使用這種分類方式,這常常使人們得出這樣的結論:基于晶硅技術的電池已經過時,不再具有創新性,也不值得進行研發工作。”

不可否認,現階段市場發展表明,至少在市場份額方面,晶硅技術仍處于難以超越的領先地位。很多新技術正在尋求突破,但很多新技術創下的效率記錄甚至不能進一步鞏固和保持。但這不能表示未來的光伏仍將完全被晶硅技術統治,太陽能技術未來的發展需要不同的技術相互結合,薄膜技術對未來太陽能技術升級至關重要。比如,如果不使用薄膜工藝,異質結技術就無法獲得高質量的鈍化。只有前兩類產品結合才能幫助第三代產品得出最佳解決方案。

相比“世代”這個表達,Sinke更傾向于將技術歸為不同的“家族”。“隨著技術的發展,有的技術淘汰,有的技術被發明,技術家族有增有減,一些家族重疊甚至合并。”

光伏技術正在往更復雜的方向發展,“家族”這種說法很好地解釋為什么光伏技術很少過時、很少消失的原因。

肖克利-奎塞爾(SQ)限制:

它是由William Shockley和Hans Queisser在1961年首次計算出來的。

太陽能電池的能量轉換效率是“標準測試條件”(STC)下從陽光轉換為電能的功率百分比。STC條件在美國大陸的春季和秋季分數近似太陽中午,太陽能電池的表面直接瞄準太陽。對于任何類型的單結太陽能電池,現代SQ極限計算的最大效率為33%。

Shockley和Queisser的原始計算是硅太陽能電池的30%。當前的太陽能電池生產效率隨著半導體材料的帶隙而變化,與SQ限制相關的許多假設將其對所有類型的太陽能電池的普遍適用性限制在內。盡管目前正在開展多項計劃,以尋找SQ Limit方案,但仍然適用于當今市場上99.9%的太陽能電池。 
 

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