過去7年，國際光伏技術(shù)路線圖(ITRPV)一直是短期技術(shù)發(fā)展預(yù)測的執(zhí)牛耳者。
日前，德國機(jī)械制造商協(xié)會(huì)(VDMA)公布了第七版路線圖，囊括了從多晶硅到電池等全產(chǎn)業(yè)鏈上各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)發(fā)展情況。
雖然2017版路線圖對多晶硅和硅片技術(shù)做了詳盡闡述，但最讓人期待的還是電池和組件，因?yàn)樵?016版路線圖中，VDMA預(yù)測PERC、PERT、PERL電池技術(shù)、n型單晶硅晶片和電池技術(shù)和銅絲鍵合技術(shù)將大大進(jìn)步。
根據(jù)路線圖，2015年包括PERC、PERT和PERL在內(nèi)的背接觸異質(zhì)結(jié)電池的市場份額僅占10%，但2016年將增至15%，2018年將增至20%，2020年接近30%。
此外，路線圖預(yù)測背接觸異質(zhì)結(jié)電池將擠占一部分傳統(tǒng)背電場電池的市場份額，但總體市場份額增加不會(huì)太多，到2030年只能達(dá)到10%。這類電池的主要優(yōu)點(diǎn)是效率高、成本較低、運(yùn)行穩(wěn)定。
雖然當(dāng)前市場n型單晶產(chǎn)品僅占5%的份額，但路線圖預(yù)測到2018年將增至12%，到2020年達(dá)到21%，同時(shí)p型單晶硅和傳統(tǒng)p型多晶硅產(chǎn)品的市場分額會(huì)縮小。性能較好的多晶硅太陽能晶片有望保持較大的市場份額。
不過，最有趣的要數(shù)VDMA對電池連接技術(shù)的預(yù)測了。路線圖中預(yù)測2018年初四柵線將超過三柵線成為市場主流，同時(shí)五柵線的市場份額不斷增加。
不過，未來幾年最大的技術(shù)進(jìn)步可能來自銅絲鍵合技術(shù)，比如梅耶博格公司(MeyerBurger)的SmartWire和施密德公司(Schmid)的多母線連接器。這些產(chǎn)品2015年僅占2%的市場份額，目前唯一用到這種技術(shù)的產(chǎn)品是LG公司的NeON2型號組件。
路線圖預(yù)測2018年將有5%的組件使用這種技術(shù)，到2023年升至15%左右，到2026年將占到組件總產(chǎn)量的1/3。
這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是通過提高電池的電通路減少損耗。路線圖寫道：“要使電池中的電盡可能都輸送出來。不過，銅線鍵合技術(shù)要求在生產(chǎn)電池時(shí)更換新的互聯(lián)技術(shù)，而不是僅僅升級現(xiàn)有設(shè)備。”
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太陽能電池雨天也能發(fā)電 太陽能電池是終極理想
近日，中國海洋大學(xué)材料科學(xué)與工程研究院教授唐群委團(tuán)隊(duì)和云南師范大學(xué)教授楊培志團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在德國最新一期科技期刊《應(yīng)用化學(xué)》上刊發(fā)論文，闡釋可在雨天發(fā)電的太陽能電池的工作原理。
“太陽能電池在暗環(huán)境發(fā)電效率低、甚至不發(fā)電，這一直是無法解決的難題。十多年來，國際上投入了大量人力、物力和財(cái)力對其研究，但仍未見明顯起色。”唐群委說。
不同方法研制的石墨烯性能有差異，且石墨烯的透光率并非100%，以至于正常光照時(shí)電池效率，比沒有石墨烯的電池效率有所降低，這在實(shí)際應(yīng)用中并不經(jīng)濟(jì)。
經(jīng)過多個(gè)方案的比較，研究人員采用了楊培志團(tuán)隊(duì)研制的石墨烯，在柔性太陽能電池上通過熱壓技術(shù)組裝完成了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，熱壓法是一種普遍采用的技術(shù)，是在加熱的條件下進(jìn)行壓片制膜。但石墨烯薄膜與太陽能電池的合理耦合仍然是一個(gè)需要探索和創(chuàng)新的課題。因此，在實(shí)驗(yàn)中，研究人員使用一定濃度的氯化鈉溶液模擬雨水，此太陽能電池實(shí)現(xiàn)了大約100微伏/滴的電壓和0.5微安/滴的電流輸出以及6.53%的光電轉(zhuǎn)換效率，使太陽能電池在雨天也可發(fā)電。
談及雨天發(fā)電太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化之路，唐群委表示，從實(shí)驗(yàn)室到工廠還有很長的路要走，但他對該項(xiàng)目的應(yīng)用前景保持樂觀。雨量充沛但太陽能資源不夠豐富的地區(qū)、酸雨多發(fā)地區(qū)以及島礁供電和海上航行等領(lǐng)域這項(xiàng)技術(shù)都能派上用場。
著眼更長遠(yuǎn)的未來，唐群委說：“雨天發(fā)電太陽能電池不是最終目標(biāo)，研發(fā)‘全天候太陽能電池’才是終極理想，未來的太陽能電池有望在任何天氣情況，包括白天、夜晚、陰、雨、霧、霾等下也能發(fā)電。”
