钙钛矿叠层太阳能电池

技术转移中心

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近几年,有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(有机卤化物太阳能电池)技术引起了业界的广泛关注。在不到10年时间内,这类电池的单节光电转化效率已突破20%。2017年国家十三五新材料发展报告中也把钙钛矿列为“目前最先进的光伏材料”。钙钛矿太阳能电池的原料成本极其低廉,同时,该技术的加工工艺也相对简单,关键工艺采用低温涂布,耗能低、污染少。这些优异的特点使其成为理想叠层电池技术的有力竞争者,可与晶硅电池构建叠层太阳能电池。

测算显示,采用钙钛矿叠层太阳能电池技术,在生产成本提高9%的情况下,光电转换效率可提高近50%。钙钛矿叠层电池技术可赋予晶硅或薄膜太阳能电池产业巨大的利润空间,在光伏行业应用前景广阔。国家发改委能源局新近发布的“能源技术革命创新行动计划(2016-2030)”已经将钙钛矿太阳能电池技术的开发列为十七项“重要创新行动”之一。

本项目研发的小尺寸叠层产品模块经过近6年时间在不同光电转换效率的晶硅底电池上进行叠层工艺加工,目前已经实现了超过22%的光电转化效率,在原有晶硅电池光电转化效率上提升20%-44%。同时在与工业化相关的稳定性、封装工艺、大面积涂布等方向积累了大量技术成果。实验室小试全套路线已经完全走通,全面进入中试阶段。

水面漂浮式复合材料光伏支架系统

刘志兵

-/新能源与节能

水上光伏电站是利用水上基台将光伏组件漂浮在水面进行发电。其特点在于不占用土地资源,水体对光伏组件有冷却效应,可抑制组件表面温度上升以获得更高的发电量。此外,将太阳能电池板覆盖在水面上,可减少水面蒸发量,抑制藻类繁殖,保护水资源。

现有的铝合金或镀锌钢水上漂浮式光伏电站用浮体支撑系统抗风浪性能差、后期维护成本高、使用寿命难以及与光伏电站相匹配。新型复合材料浮体框架式结构支撑系统,以轻质高强、耐腐蚀性能优异的纤维增强树脂基复合材料(GFRP)为主要材料,通过工业化成型工艺制备系列浮体、梁、柱构件,现场拼装成浮体支撑系统,具有高抗力、高耐候、抗风浪能力强、全寿命周期长以及装配便捷的显著优点。

本项目研发的新型浮体支撑系统包括复合材料浮体主梁、次梁、水平支撑和复合材料拉挤型材支架。复合材料浮体主梁上表面每隔一定距离开设凹槽,复合材料浮体次梁搁置在凹槽内,通过螺栓与浮体主梁连接,将多个复合材料浮体主梁沿横向连成整体。浮体主梁两端预埋钢片,钢片之间通过螺栓连接将浮体主梁沿纵向连成整体。复合材料拉挤型材支架包括复合材料支架主梁、次梁和竖向支撑。复合材料浮体水平支撑和复合材料支架竖向支撑通过螺栓固定在复合材料浮体主梁上;复合材料支架主梁通过螺栓与支架竖向支撑连接,支架主梁上每隔一定距离通过螺栓连接固定一根支架次梁;太阳能电池板通过Z型连接件固定在支架次梁上。

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