CIGS薄膜太阳能电池研究进展

薄膜太阳电池以其低成本吸引越来越多的研究者。CIGS薄膜作为光伏材料,其光电转化效率高,性能稳定,CIGS薄膜太阳能电池成为各国研究的热点之一。近来研究主要关注CIGS薄膜太阳电池大面化、薄膜效率影响因素和工艺研究。本文主要介绍CIGS薄膜电池近年来的研究进展。     

Manz打破CIGS薄膜光伏电池转换效率纪录

总部设在德国的曼兹(Manz)公司日前宣布,其铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池效率在实际生产中已经达到了14.6%。该公司还表示,在不久的将来,该技术将能够减少0.04欧元/(kW.h)的电力成本。曼兹公司表示其量产的CIGS太阳板已经达到了14.6%的转换效率,并且孔径效率也达到了15.9%,创造了新的薄膜光伏电池纪录。这一消息得到了德国莱茵T?V认证的确定。     

瑞典无富勒烯聚合物太阳能电池效率刷新纪录

正一个化学家小组将PBDB-T聚合物和ITIC小分子进行结合,刷新无富勒烯聚合物太阳能光伏电池新纪录。通过技术结合,太阳能转换效率达到11%,效率值超过绝大多数含富勒烯的太阳能电池,超过所有不含富勒烯的电池。相关人员表示:"我们已经展示不使用富勒烯也可以取得高效率,这种太阳能电池对热量高度稳定。     

可调太阳能充电器的设计

可调太阳能充电器利用太阳能光电效应,将太阳能转化成电能,再经过升压、稳压,对电池进行充电,此充电器的输出电压可根据电子产品电池充电电压的不同进行调节,适用于多种型号的电子产品。     

CIGS太阳电池串联组件的太阳能制氢系统

太阳能制氢是利用太阳能获取氢能的重要途径。太阳能制氢反应系统的设计和选择是实现高效太阳能制氢和能否走向工业化的核心问题之一。重点论述了太阳能制氢系统的主要结构,不同体系具有的各自优缺点及材料选择等方面的问题,使用CIGS材料作为吸光材料,以三个单体CIGS电池串联构成光伏组件,为水分解反应提供了足够的电压,实现太阳能制氢全反应。对以CIGS光伏电池组件为基础的太阳能制氢前景进行展望并论述存在的主要问题。     

蒸发法制备CIGS薄膜太阳电池的研究进展

多元共蒸发技术制备的Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜具有结晶质量高,梯度带隙,成分易于精确控制等优点,被认为是制备高效率CIGS薄膜太阳电池的最佳工艺。目前,该工艺制备的CIGS电池的实验室转换效率已经超过20%,通过改进和优化共蒸发工艺流程,继续提高电池性能、发展柔性衬底薄膜电池、尽快将实验室技术转移为CIGS电池组件的商业化生产成为新的研究热点。主要介绍了共蒸发工艺的特点,以及近年来在制备CIGS薄膜太阳电池及组件方面的研究进展。     

太阳能发电面临的挑战与机遇

在所有可再生能源中,光伏太阳能只占一小部分,然而在早期采用它的国家中,如日本和德国,却对全球工业体系起到了促进作用,对未来能源需求产生了意义深远的影响。讨论了光伏模块的当前成本和计划中的成本以及为了拓宽光伏太阳能的应用,材料科学能够为降低此成本壁垒而作出贡献的途径。文章对当前统辖市场的相对成熟的单晶硅光伏电池和有可能降低光伏模块成本的薄膜光伏电池进行了比较,指出薄膜光伏电池的转换效率需要提高而且应该能够进行大规模生产。文中给出了当前碲化镉光伏电池材料研究的一些实例,并对它们应如何在将来进行改进提出了建议。     

聚光太阳能光伏发电效率分析讨论

太阳能光伏发电技术是当前较为实用的利用方式,太阳能电池可以光能直接转化为电能,对常规式太阳能电池进行聚光,提升单位面积太阳能电池的输出功率。由于太阳能分布不均,辐射时间也会随着日照方位和天气影响而影响,因此如何在利用有效的太阳能资源已经成为当前我们首要解决的问题。本文将对聚光太阳能光伏发电效率进行系统的分析。     

基于并网太阳能光伏/电池系统的无线网络低功耗供电策略

为了实现能耗精确估计,充分考虑用户位置信息应用,提出了一种基于并网太阳能光伏/电池系统的无线网络供电低功耗策略。首先为了保证供电服务的连续性,建立了一种并网太阳能光伏/电池系统。然后考虑到太阳强度和交通量的间歇性行为,分析了基站发射功率、系统带宽对系统性能指标的影响,评估无线网络的吞吐量、能量效率和频谱效率性能。进一步提出了一种启发式的负载均衡算法和资源块分配技术,通过对太阳能能源的优化利用,最大限度地提高了系统的效率和能效。仿真结果表明,所提并网太阳能光伏/电池系统可以显著降低供电能耗,发电效率高达54.8%,并通过有效的可再生能源收集模型确保显著的能源可持续性。     

CIGS薄膜太阳电池研究进展

Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜太阳电池以其具有的诸多优势成为最具发展潜力的太阳电池之一。随着CIGS薄膜太阳电池光电转换效率世界纪录的不断被刷新,继续提高电池性能、研究无Cd缓冲层材料,发展柔性衬底CIGS薄膜电池及组件,优化现有的工艺流程,开发低成本的吸收层沉积工艺,尽快将实验室技术转移为CIGS电池组件的商业化生产成为今后的研究热点。主要介绍了CIGS薄膜太阳电池近年来在这些方面的研究进展。     

我国薄膜太阳能电池投资机会分析

薄膜太阳能电池,是指在塑胶、玻璃或金属基板上形成可产生光电效应薄膜的电池。这种薄膜厚度仅需数μm,在同一受光面积之下可较硅晶圆太阳能电池大幅减少原料的用量。常见的薄膜电池包括碲化镉（CdTe）、铜铟硒（CIS）／铜铟镓硒（CIGS）、硅基薄膜三类。     

Cu(In,Ga)Se2薄膜太阳电池研究进展(Ⅰ)

Cu(In,Ga)Se2(CIGS)是Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族化合物半导体材料,具有黄铜矿晶体结构,以它为吸收层的太阳电池称为CIGS薄膜太阳电池.此电池具有如下特点:(1)光电转换效率高.2008年美国国家可再生能源实验室(NREL)研制的小面积CIGS薄膜太阳电池光电转换效率已达到19.9%,是当前各类薄膜太阳电池的最高记录.     

三结砷化镓光伏电池电学特性的理论和实验分析

太阳能高倍聚光光伏发电系统(high concentration photovoltaic system,HCPV)将高效聚光光伏电池与聚光器利用组合在一起,具有较高的效率。针对三结聚光 InGaP/lnGaAs/Ge 叠层光伏电池具有较高效率且温度特性较好的特点,基于单二极管模型等效电路,建立了三结聚光InGaP/lnGaAs/Ge叠层光伏电池电学特性的数学模型,并在不同聚光倍数下(120、130、140和150倍),对三结砷化镓光伏电池的开路电压和电池效率进行了理论分析和计算,并与实验结果进行了对比。结果表明：三结砷化镓光伏电池开路电压和电池效率随着聚光比的逐步增大而增加,随着电池温度的增大而减小。实验结果与理论计算进行了对比,在相同电池温度下,开路电压和电池效率的误差分别为2.04%和8.4%。所建立的三结砷化镓光伏电池的数学模型,为研究其电学性能提供了一定的理论基础,可用来分析和讨论相关参数对高倍聚光式光伏系统性能的影响。     

Cu(In_(0.7)Ga_(0.3))Se_2薄膜太阳电池的研究

采用直流溅射方法研究Cu(In0.7Ga0.3)Se(CIGS)薄膜太阳电池的背电极Mo薄膜、吸收层CIGS薄膜、缓冲层ZnS薄膜以及窗口层ZnO:Al(ZAO)薄膜的制备条件,并利用XRD、AFM和SEM对薄膜表面形貌进行表征。根据实验结果制备了性能良好的CIGS薄膜电池,并初步研究了电池的I-V特性,研究发现制备的太阳电池的填充因子大概为36%,并分析影响填充因子的原因。通过反复研究CIGS薄膜电池的制备条件,为制备高效CIGS薄膜电池奠定了基础。     

欧洲将用太阳能光电屋面瓦发电

在法国 ,科技专家日前首次将太阳能电池与房屋的屋面瓦结合在一起。据称这种用光电屋面瓦发电的系统将在欧洲安装 30 0套 ,每年由此产生的电力将达到 30 0MW。该系统不用在屋顶上安装支架 ,也不用在屋顶上凿洞安装太阳能电池板。新的系统不要求设置其他的密封装置 ,通过像瓦一样地叠置式安放 ,就能起到密封的作用。瓦片上有一个内置式的透气缝 ,保证光电池的通风散热。专家说 ,这种屋面瓦能够保证在 2 5年时间里的发电效率为 95 %左右欧洲将用太阳能光电屋面瓦发电     

Boost结构太阳能收集电路的MPPT控制方法研究

针对太阳能收集电路的收集效率和可实现性问题,提出一种Boost结构太阳能收集电路的MPPT控制方法。利用Boost电路PWM工作时的升压作用将光伏电池生成的电能强制性储存于大容量电容中,为光伏电池生成电能的最大化收集提供实现可能。通过实时检测光伏电池等效状态和收集电路等效负载确定Boost电路的MPPT控制脉冲最优占空比,迫使收集电路实时工作在光伏电池的MPPT工作点附近,尽可能达到提高太阳能电收集效率的目的。通过分析收集电路工作过程,给出了光伏电池等效状态和收集电路等效负载的实时检测方法以及MPPT控制脉冲最优占空比的确定方法。理论分析和实验结果表明,该控制方法下的Boost结构太阳能收集电路的收集效率高、实现容易。     

采用热管冷却技术的太阳能光伏电–热一体化系统性能分析

太阳能光伏电–热（photovoltaic-thermal,PV-T）一体化系统将光伏组件与太阳能热利用系统组合在一起,具有较高的太阳能综合利用效率。针对热管具有高效传热和均温性能的特点,提出一种采用热管冷却技术的太阳能光伏电-热一体化系统;基于光伏电池板传热过程特点及换热器的传热有效度——传热单元数（ε-NTU）法,对热管式PV-T系统的电池板温度、冷却流体出口温度以及系统电效率和热效率等热电转换性能进行了理论分析和计算。结果表明,热管式PV-T系统的电池温度变化幅度在2.5℃以内,系统电效率和热效率分别达到6.99%～7.46%和51.0%～63.2%。该文提出的理论方法为研究热管式PV-T系统热电转换性能提供了一种新的途径,可用来分析和讨论相关参数对热管式PV-T系统性能的影响。     

日本对太阳能的新开发

效率更高的太阳能发电系统投放市场日本三洋电机从 2 0 0 2年 10月 1日起 ,开始销售将单元转换效率由原来的 17 3%提高到 18 5 %的“190ＷＨＩＴ太阳能电池模块 (10 3 5ｍｍ×10 3 5ｍｍ)”以及采用了该模块的“太阳能发电系统”。三洋电机在此前一直在开发融合薄膜非结晶硅与单结晶硅的太阳能电池“ＨＩＴ”。这一次是利用相关的研究开发成果 ,将钝化效果更好的、无掺杂层的形成技术与即使在薄膜状态下也能够维持内部电场Ｐ层形成技术应用于批量生产。■开发出球状太阳能电池日本京都半导体公司宣布 :他们试制成功球状太阳能电池 ,并将于 2…     

太阳能电池组件层压机加热系统的研究

对太阳能电池组件层压机加热系统进行研究对提升层压机工作效率,保证封装质量具有极为重要的影响作用。本文先简单介绍了太阳能电池组件层压机加热系统的分类和系统组成和太阳能电池组件层压机加热系统的工作原理,然后对太阳能电池组件层压机加热系统进行了研究。     

2012的新希望—薄膜太阳能电池发展趋势分析与应用展望

硅薄膜电池已经发展到第四代——非晶硅/微晶硅双结叠层电池,而这种非晶硅与微晶硅叠层的基本结构将成为未来硅薄膜电池的主流发展趋势。薄膜光伏电池是在低成本的玻璃、塑料、不锈钢等基板上沉积形成很薄的感光材料实现光电转换,主要包括硅薄膜电池(a-Si、a-Si/c-Si等)、碲化镉(CdTe)、铜铟硒(CIS、CIGS)。