
在當(dāng)今世界,隨著能源危機(jī)的加劇和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重,十大太陽能作為一種清潔、可再生的能源,其開發(fā)和利用受到了全球范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。近期,太陽能發(fā)電效率取得了令人矚目的新突破,這些進(jìn)展不僅推動(dòng)了太陽能技術(shù)的發(fā)展,也為實(shí)現(xiàn)全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型提供了新的動(dòng)力。
1. 鈣鈦礦與硅太陽能電池的結(jié)合
中國科學(xué)家與隆基綠能等機(jī)構(gòu)合作,設(shè)計(jì)并認(rèn)證了一種鈣鈦礦與硅太陽能電池有效結(jié)合在一起的雙結(jié)疊層太陽能電池,光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到近33.9%。這種太陽能電池突破了單結(jié)太陽能電池的效率極限,通過雙層交織鈍化策略,研究人員成功地將更多的光能轉(zhuǎn)化成電能,提高了電池的效率。此外,底部硅電池采用雙面金字塔結(jié)構(gòu),使得鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池在光學(xué)性能方面得到了顯著提升。這一技術(shù)被認(rèn)為是下一代實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的光伏技術(shù),具有極大的發(fā)展前景。
2. 晶硅太陽能電池效率的突破
隆基綠能科技股份有限公司在《Nature》期刊上發(fā)表的研究成果顯示,通過全激光圖形化工藝使晶硅電池光電轉(zhuǎn)換效率突破27%。這一突破標(biāo)志著晶硅太陽能電池效率首次超過27%,為基于晶硅材料的光伏技術(shù)和產(chǎn)業(yè)樹立了新的里程碑。該研究展示了背接觸(BC)電池在實(shí)現(xiàn)高效率與低成本方面的巨大潛力,為未來低成本、高效的BC電池生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
3. 太陽能光熱發(fā)電儲(chǔ)熱技術(shù)的新進(jìn)展
結(jié)合熱能儲(chǔ)存的太陽能光熱發(fā)電技術(shù)是未來可再生能源系統(tǒng)中最具應(yīng)用前景的發(fā)電技術(shù)之一。研究人員正在積極開展具有更高運(yùn)行溫度和發(fā)電效率的新一代太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的研究。熔融氯鹽因其出色的熱物性、較高的熱穩(wěn)定性和較低的材料成本,成為下一代熔鹽技術(shù)中最具發(fā)展前景的儲(chǔ)熱/導(dǎo)熱材料之一。
4. 鈣鈦礦太陽能電池技術(shù)的研究進(jìn)展
鈣鈦礦/晶硅疊層太陽能電池因其差異化吸收更寬范圍波長的太陽光,降低光子熱化損失,展現(xiàn)出打破單結(jié)太陽能電池Shockley-Queisser極限效率的巨大優(yōu)勢。這種疊層太陽能電池的效率極限會(huì)在43%左右,是一項(xiàng)非常有前景的技術(shù)。
結(jié)論與展望
十大太陽能發(fā)電效率的新突破為太陽能技術(shù)的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇。隨著鈣鈦礦與硅太陽能電池的結(jié)合、晶硅太陽能電池效率的提升以及太陽能光熱發(fā)電儲(chǔ)熱技術(shù)的進(jìn)步,我們有理由相信,太陽能發(fā)電將在未來的能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)更加重要的位置。這些技術(shù)的發(fā)展不僅有助于減少對化石能源的依賴,降低溫室氣體排放,也為實(shí)現(xiàn)全球可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提供了強(qiáng)有力的支持。隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的進(jìn)一步降低,太陽能發(fā)電有望在全球能源消費(fèi)中扮演更加重要的角色。