過去7年，國際光伏技術路線圖(ITRPV)一直是短期技術發(fā)展預測的執(zhí)牛耳者。
日前，德國機械制造商協(xié)會(VDMA)公布了第七版路線圖，囊括了從多晶硅到電池等全產業(yè)鏈上各個環(huán)節(jié)的技術發(fā)展情況。
雖然2017版路線圖對多晶硅和硅片技術做了詳盡闡述，但最讓人期待的還是電池和組件，因為在2016版路線圖中，VDMA預測PERC、PERT、PERL電池技術、n型單晶硅晶片和電池技術和銅絲鍵合技術將大大進步。
根據(jù)路線圖，2015年包括PERC、PERT和PERL在內的背接觸異質結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，路線圖預測背接觸異質結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太多，到2030年只能達到10%。這類電池的主要優(yōu)點是效率高、成本較低、運行穩(wěn)定。
雖然當前市場n型單晶產品僅占5%的份額，但路線圖預測到2018年將增至12%，到2020年達到21%，同時p型單晶硅和傳統(tǒng)p型多晶硅產品的市場分額會縮小。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對電池連接技術的預測了。路線圖中預測2018年初四柵線將超過三柵線成為市場主流，同時五柵線的市場份額不斷增加。
不過，未來幾年最大的技術進步可能來自銅絲鍵合技術，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。這些產品2015年僅占2%的市場份額，目前唯一用到這種技術的產品是LG公司的NeON2型號組件。
路線圖預測2018年將有5%的組件使用這種技術，到2023年升至15%左右，到2026年將占到組件總產量的1/3。
這種技術的優(yōu)點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，銅線鍵合技術要求在生產電池時更換新的互聯(lián)技術，而不是僅僅升級現(xiàn)有設備。”
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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，中國海洋大學材料科學與工程研究院教授唐群委團隊和云南師范大學教授楊培志團隊聯(lián)合在德國最新一期科技期刊《應用化學》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%，以至于正常光照時電池效率，比沒有石墨烯的電池效率有所降低，這在實際應用中并不經(jīng)濟。
經(jīng)過多個方案的比較，研究人員采用了楊培志團隊研制的石墨烯，在柔性太陽能電池上通過熱壓技術組裝完成了相關實驗，熱壓法是一種普遍采用的技術，是在加熱的條件下進行壓片制膜。但石墨烯薄膜與太陽能電池的合理耦合仍然是一個需要探索和創(chuàng)新的課題。因此，在實驗中，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)電太陽能電池的產業(yè)化之路，唐群委表示，從實驗室到工廠還有很長的路要走，但他對該項目的應用前景保持樂觀。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域這項技術都能派上用場。
著眼更長遠的未來，唐群委說：“雨天發(fā)電太陽能電池不是最終目標，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。”
