【正文】 Energy Systems 2023/3/4 11 太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 Solarbuzz發(fā)布 2023年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 全球安裝 ，其中： 德國(guó)占比例 42%（ GW）、 意大利 21% （ GW） 歐洲其他 18% 美國(guó) 5% 日本 5% 全球其他 9% 12 太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 2023年度中國(guó)光伏行業(yè)十大風(fēng)云人物 （排名不分先后） 尚德電力控股有限公司董事長(zhǎng)兼 CEO 施正榮 晶澳太陽(yáng)能控股有限公司 CEO 方朋 常州天合光能有限公司董事長(zhǎng)兼 CEO 高紀(jì)凡 浙江正泰太陽(yáng)能科技有限公司總裁 楊立友 保利協(xié)鑫能源控股有限公司董事局主席 朱共山 中電電氣集團(tuán)董事長(zhǎng) 陸廷秀 江西賽維 LDK太陽(yáng)能高科技有限公司 CEO 彭小峰 韓華新能源有限公司 CEO 謝平 常州億晶光電科技有限公司董事長(zhǎng) 荀建華 中盛光電集團(tuán)董事長(zhǎng) 王興華 國(guó)內(nèi)光伏發(fā)展現(xiàn)狀 13 太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 2023年度中國(guó)光伏行業(yè)十大創(chuàng)新產(chǎn)品 （排名不分先后） 英利綠色能源控股有限公司： 熊貓 N型單晶硅高效電池 尚德電力控股有限公司： Pluto晶體硅太陽(yáng)能電池 陽(yáng)光電源股份有限公司： SunAccess 系列光伏并網(wǎng)逆變器 常州天合光能有限公司：高邁 高效高功率電池組件 杜邦光伏解決方案：杜邦 TM Solamet169。 22023 度 = /度 （廣州） 21 太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 太陽(yáng)電池制造成本：發(fā)展預(yù)測(cè)與趨勢(shì) ? 如多晶硅的價(jià)格降為 $35/Kg，硅片的厚度實(shí)現(xiàn) 160μm，則： ? 多晶硅按＄ 35/kg247。上世紀(jì)七十年代初， Martin A. Green及其研究團(tuán)隊(duì)在澳洲新南威爾士大學(xué)開始了晶體硅太陽(yáng)電池的研究，此后一直到今天，新南威爾士大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)一直保持著單晶硅太陽(yáng)電池最高轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄。 ? 其中大部分的電池還處于實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)階段甚至理論階段，如多能帶太陽(yáng)電池。效率極限與材料的帶隙有關(guān)，具有最高理論轉(zhuǎn)換效率的材料是 GaAs，其極限效率接近 32%，而 Si的極限效率要低一些。修正模型考慮了光子發(fā)射損失，并假設(shè)過程是可逆的，滿足卡諾循環(huán)的條件，由此得到的轉(zhuǎn)換效率是 %，這個(gè)數(shù)值是實(shí)際太陽(yáng)電池的效率極限。 33 太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池的結(jié)構(gòu) 34 太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 ? 主要損失是過程（ 1）：光激發(fā)電子空穴對(duì)迅速失去多于禁帶寬度的多余能量。在一個(gè)太陽(yáng)下，假設(shè)帶隙寬度 eV，理想標(biāo)準(zhǔn)電池的轉(zhuǎn)換效率極限計(jì)算結(jié)果為 %。由于不同的材料具有不同的帶隙，而太陽(yáng)光譜包含了較寬的波段，因而可以將不同的材料按照帶隙從大到小的順序堆疊起來(lái)，大帶隙的材料吸收高能量的光子，能量小于帶隙的光子將透射過去被下層的材料吸收，以此類推，從而將吸收效率提高。 40 太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 ? 采用光譜分割技術(shù)的太陽(yáng)電池的極限效率與 pn結(jié)的個(gè)數(shù)有關(guān)，這容易理解，如果有足夠多種的材料，每一種材料吸收相應(yīng)能量的光子，這將大大的保證光能的吸收和減小熱耗散。 42 太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 43 太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 ? 夏普公司 2023年 10月 22日宣布 ,由于應(yīng)用了一種創(chuàng)新的層形成技術(shù) ,該公司長(zhǎng)期致力研發(fā)的 3結(jié)化合物太陽(yáng)電池實(shí)現(xiàn)了 ％的高光電轉(zhuǎn)換效率。 ? 現(xiàn)在正在 Si/SiO2體系以及 Si1xCx/SiC體系進(jìn)行量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)的研究，該團(tuán)隊(duì)也在氮化硅體系和 Ge/SiO2體系進(jìn)行理論模擬和實(shí)驗(yàn)。首先，必須在熱載流子“變冷”之前將之提取出來(lái)，這個(gè)時(shí)間極短，在一般的情況下約為 1 ps到 1 ns之間，甚至更短。 ? 新南威爾士的研究者對(duì)后者進(jìn)行了理論模擬，結(jié)果表明隨著帶隙增大，電導(dǎo)率曲線將出現(xiàn)一個(gè)個(gè)尖峰，這說(shuō)明了遂穿效應(yīng)的產(chǎn)生，目前他們正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在此過程中，高能量載流子的動(dòng)能可以用來(lái)激發(fā)另一對(duì)電子空穴對(duì)。文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)了五光子或者四光子參與的近紅外到紫外的上轉(zhuǎn)換過程以及量子效率為 200%的 482 nm到 976 nm的可見 近紅外轉(zhuǎn)換。 :38:3911:38Mar234Mar23 1故人江海別，幾度隔山川。 11:38:3911:38:3911:383/4/2023 11:38:39 AM 1成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。 , March 4, 2023 閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。 2023年 3月 4日星期六 11時(shí) 38分 39秒 11:38:394 March 2023 1一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。 2023年 3月 4日星期六 上午 11時(shí) 38分 39秒 11:38: 1楚塞三湘接，荊門九派通。 2023年 3月 上午 11時(shí) 38分 :38March 4, 2023 1行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。如何兼顧太陽(yáng)電池的效率和價(jià)格，一直是研究者和行業(yè)努力的方向，新一代光伏技術(shù)的出現(xiàn)使人們看到了希望和曙光，通過科學(xué)家和行業(yè)孜孜不斷的努力，新一代光伏技術(shù)將會(huì)有更加長(zhǎng)足和深遠(yuǎn)的發(fā)展。然而，在量子點(diǎn)中，由于載流子被限制以及電子空穴之間增強(qiáng)的庫(kù)倫作用，多重激子的產(chǎn)生被極大的增強(qiáng)。直到 1994年Kolodinski等人又將這個(gè)理念重新拾起。此后一直到 1993年， Arent等人才在多量子阱和超晶格器件中觀察到熱載流子“變冷”速度減慢。這些熱載流子的動(dòng)能將最終消耗，以發(fā)熱的形式耗散掉。 ? 按照新南威爾士團(tuán)隊(duì)的設(shè)想，他們準(zhǔn)備用塊體的硅材料做襯底，然后通過量子點(diǎn)技術(shù)，在上面生長(zhǎng)帶隙分別為 2 eV和 eV的量子點(diǎn)電池，從而實(shí)現(xiàn)多能帶結(jié)構(gòu)。因此，目前的電池一般采用 2結(jié)或 3結(jié)結(jié)構(gòu)。 1988年，實(shí)驗(yàn)室制備出高性能的 GaInP電池。 ? 需要注意的是在這種方式下，只有直射光才可以被聚焦。采用光生載流子壽命長(zhǎng)的材料，亦即材料缺陷更少以消除載流子復(fù)合通道，可以將復(fù)合損失降至最低。 ? 另一個(gè)研究結(jié)果是，理論上 Tandem電池不是獲得 %轉(zhuǎn)換效率的唯一途徑。