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光伏技术没有“下一代”之说

   日期:2020-04-07     来源:SOLARZOOM光储亿家    浏览:991    评论:0    
下次当您听说哪家企业发布新品称是 “下一代”太阳能组件时,请谨慎对待此说法。

这是因为该产品可能实际上并不像制造商所承诺的那样具有创新性,更是因为,太阳能行业没有“新一代”产品。

荷兰阿姆斯特丹大学科学家Win C. Sinke近日发表在《可再生能源》杂志上的报告中表示,近几十年来光伏技术的发展应被视为一个演进的过程,而不是新一代取代上一代的过程。

Sinke表示, “ PV世代”(“PV generations”)是新南威尔士大学马丁格林教授为了区分复杂的现有和商业光伏组件技术而首次提出来的概念。马丁格林将所有晶硅太阳能技术归为“first generation technologies”,将包括碲化镉(CdTe),硒化铜铟镓(CIGS)和非晶或微晶硅(aSi或μcSi)等薄膜技术归为“second-generation technologies.”,并将其他薄膜技术和创新技术这类跨越了肖克利-奎塞尔(SQ)限制的技术归为第三类技术。肖克利-奎塞尔(SQ)限制是第一类和第二类技术难以跨越的。

“过去25年中,研究人员、学生、分析师等经常使用这种分类方式,这常常使人们得出这样的结论:基于晶硅技术的电池已经过时,不再具有创新性,也不值得进行研发工作。”

不可否认,现阶段市场发展表明,至少在市场份额方面,晶硅技术仍处于难以超越的领先地位。很多新技术正在寻求突破,但很多新技术创下的效率记录甚至不能进一步巩固和保持。但这不能表示未来的光伏仍将完全被晶硅技术统治,太阳能技术未来的发展需要不同的技术相互结合,薄膜技术对未来太阳能技术升级至关重要。比如,如果不使用薄膜工艺,异质结技术就无法获得高质量的钝化。只有前两类产品结合才能帮助第三代产品得出最佳解决方案。

相比“世代”这个表达,Sinke更倾向于将技术归为不同的“家族”。“随着技术的发展,有的技术淘汰,有的技术被发明,技术家族有增有减,一些家族重叠甚至合并。”

光伏技术正在往更复杂的方向发展,“家族”这种说法很好地解释为什么光伏技术很少过时、很少消失的原因。

肖克利-奎塞尔(SQ)限制:

它是由William Shockley和Hans Queisser在1961年首次计算出来的。

太阳能电池的能量转换效率是“标准测试条件”(STC)下从阳光转换为电能的功率百分比。STC条件在美国大陆的春季和秋季分数近似太阳中午,太阳能电池的表面直接瞄准太阳。对于任何类型的单结太阳能电池,现代SQ极限计算的最大效率为33%。

Shockley和Queisser的原始计算是硅太阳能电池的30%。当前的太阳能电池生产效率随着半导体材料的带隙而变化,与SQ限制相关的许多假设将其对所有类型的太阳能电池的普遍适用性限制在内。尽管目前正在开展多项计划,以寻找SQ Limit方案,但仍然适用于当今市场上99.9%的太阳能电池。 
 

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