NO.1 人類太陽能電池最高效率——46%

2014年，一項有關光電轉換效率的最新世界記錄已經(jīng)誕生：多結太陽能光伏電池片轉換效率達到46%。該項技術成果由法國Soitec公司、法國微電子研究機構CEA-Leti與德國弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所共同開發(fā)。據(jù)報道，此次打破世界紀錄的電池片是一款四結電池片，其中每一個子電池都可將四分之一的入射光子精準地轉化為波長為300至1750nm的電流。​

點評：多結太陽能電池之前的最高效率是44.7%，公布于2014年9月——也是該機構的研究成果。而在更早的2013年5月份，上述三家機構和企業(yè)還同法國原子能委員會電子與信息技術實驗室（CEA-Leti）的科學家聯(lián)合推出了319倍聚光濃度光線下，光電轉化效率高達43.6%的光伏電池。在沖擊50%的轉換效率的終極之路上，46%不會是最終的成績，但仍足可炫耀。​

NO.2 松下刷新世界紀錄 效率高達25.6%

松下最新研發(fā)的住宅用“HIT太陽能電池”的核心元件，用了保留部分異質結、去掉受光面電極的“背接觸結構”。由于去掉了遮擋光線的電極，因此能夠增加電流量，能量轉換效率達25.6%，為目前世界最高水平，刷新了澳大利亞新南威爾士大學1999年創(chuàng)下的25.0%的紀錄。​

點評：作為當今太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的主流，雖然業(yè)界對于晶硅電池越來越趨近于效率天花板而對其未來有爭議，但姜還是老的辣。成熟的技術與成熟的產(chǎn)品，晶硅光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了全面的優(yōu)勢，在相當長的一段時間里，晶硅電池制雄霸光伏產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)象會隨著其潛力的進一步發(fā)掘而穩(wěn)固。​

NO.3 Manz CIGS電池效率21.7% 先贏一局

Manz集團在CIGS薄膜太陽能工藝的研發(fā)伙伴巴登-符登堡邦太陽能和氫能研究中心(ZSW)，在CIGS薄膜太陽能效率方面創(chuàng)下了21.7%的新世界紀錄。這是薄膜太陽能工藝前所未見的最高轉換效率，大幅超越目前主流的多晶硅太陽能工藝紀錄。​

ZSW的該型CIGS電池采共蒸鍍制程工藝，由 Manz及ZSW共同深入研發(fā)。該工藝的再現(xiàn)性絕佳，可以輕易地從實驗室轉移到量產(chǎn)生產(chǎn)線，為此，Manz在德國施韋比施哈爾(Schwaebisch-Hall)的生產(chǎn)據(jù)點設立CIGS 創(chuàng)新生產(chǎn)線(innovation line)，大量生產(chǎn)CIGS組件，將實驗室內(nèi)的成果透過量產(chǎn)加以實踐。其在一家采用共蒸鍍過程的實驗室涂層工廠制造，ZSW表示，其已經(jīng)制造效率突破21%的四十個電池的事實，進一步證明了該方法有助于行業(yè)批量生產(chǎn)。​

點評：經(jīng)歷過一段時間的沉寂期后，CIGS逐漸重新走上太陽能光伏行業(yè)舞臺，曾經(jīng)“薄膜之王”回來了。在追逐CIGS最高效率的這場爭奪中，中國漢能、瑞典Midsummer、美國Stion乃至日本Solar  Frontier都沒有放棄過對效率魁首之位的追求。中國漢能在2014年5月曾經(jīng)以21%的效率保持第一位置四個多月之久。CIGS薄膜技術已經(jīng)打破了晶硅電池在效率方面的"壟斷"。甚至可以說，曾經(jīng)困擾著薄膜光伏的成本問題已經(jīng)被極大地緩解，而在某些獨特的應用領域，CIGS薄膜更有晶硅電池難以比擬的優(yōu)勢。​

NO.4 澳大利亞“另類”聚光太陽能系統(tǒng)達到40%效率

2014年12月8日，澳大利亞新南威爾士大學（UNSW）宣布，其開發(fā)中的聚光式光伏發(fā)電系統(tǒng)的轉換效率首次達到了40％。該技術的核心是新南威爾士大學獨立開發(fā)的雙色鏡系統(tǒng)，而太陽能電池則采用Spectrolab公司的電池單元。​

雙色鏡是層疊多層反射率不同的介質薄膜制成的，可以透射特定波段的光，而反射其他波段的光。關于透射波段，新南威爾士大學將在近期出版的論文中公布，2013年公布的資料顯示，可透射的近紅外線的波長范圍是接近900nm-1100nm以上，會反射其他波段的光。900nm-1100nm這一近紅外線波段是硅類太陽能電池容易實現(xiàn)高轉換效率的波長區(qū)域，而其余波長范圍3接合型化合物太陽能電池可覆蓋。3接合型化合物太陽能電池中，支持波長最長的電池單元可將1600nm以上波長的紅外線轉換成電力。因此，硅類太陽能電池組合3接合型太陽能電池的效果與4接合型太陽能電池相當。​

點評：事實證明，澳大利亞并不僅僅只有袋鼠、考拉和沙灘。澳大利亞人在清潔能源方向的努力有目共睹。有“太陽能電池之父”之稱、也參與了此次開發(fā)的新南威爾士大學教授MartinGreen指出：“這次的技術特別適合在澳大利亞日益普及的塔式大規(guī)模聚光型光伏發(fā)電系統(tǒng)。”對于太陽能資源豐富的澳大利亞來說，分光型聚光太陽能發(fā)電技術無異于福音。​

NO.5 鈣鈦礦太陽能電池：成本下降“福星”

研究發(fā)現(xiàn)，鈣鈦礦型光伏材料的結晶形貌對其光電性能的影響至關重要，肖立新教授、龔旗煌院士與西安交通大學吳朝新教授、侯洵院士合作，通過分步溶液成膜方法對摻氯鈣鈦礦材料進行優(yōu)化，相對于一步溶液成膜方法，微觀形貌容易控制，器件效率得到極大提高，并進一步研究鈣鈦礦薄膜材料的成膜條件，實現(xiàn)對鈣鈦礦薄膜形貌的調控，成功制備介觀結構的鈣鈦礦太陽能電池，同時提高太陽能電池的吸光能力及電荷傳輸能力。該創(chuàng)新研究群體還針對鈣鈦礦電池急需解決的穩(wěn)定性問題，開發(fā)了一種新型疏水性空穴傳輸材料使器件的穩(wěn)定性得到極大改善，相關工作已經(jīng)申請中國發(fā)明專利。​

值得一提的是，廈門惟華光能有限公司研制出的鈣鈦礦太陽能電池光電轉換效率已達19.6%，超越了歐美、日本、韓國等研究所公開發(fā)表的同類型電池的轉化效率，成為全球第一。其封裝前的厚度僅有數(shù)微米，遠薄于非晶硅、CIGS等傳統(tǒng)薄膜太陽能電池，成本也僅是其它太陽能電池組件的三分之一，因此被命名為超薄膜太陽能電池。​

點評：新一代的太陽能電池要取得市場的認可，至少要做到以下三點：首先，要在效率上與多晶硅接近；其次，要在價格上低于它；最后，組件的壽命也要接近它。CIGS薄膜技術與鈣鈦礦電池技術正在不斷的進步，無疑讓大家看到了希望。​

NO.6 GTAT與創(chuàng)新的太陽能電池串工藝

GT Advanced Technologies（GTAT）今年上半年推出了一種突破性的技術--太陽能模塊金屬化及互聯(lián)技術Merlin（梅林），為電池和組件生產(chǎn)商帶來了好消息。Merlin技術用彈性網(wǎng)格來替代傳統(tǒng)的兩柵和三柵銀主柵線可大幅降低銀漿使用量，降幅高達80%；同時，可提高電池板效率，并將組件成本降低10%。GT還稱，使用該技術所制得的組件預估可更為可靠、更耐用，并可制造出更為輕便、易處置的產(chǎn)品，從而降低運輸與安裝成本。據(jù)預計，該太陽能模塊金屬化產(chǎn)品將于2015年初量產(chǎn)。​

Merlin技術可能徹底改變組件制造企業(yè)​

點評：Merlin技術看起來技術難度不大，然而有時候產(chǎn)生巨變的可能就是一個小小的點子。Merlin技術的創(chuàng)新特性，在于其可以大幅減少昂貴銀漿的使用量，同時提高塔板效率。以此技術生產(chǎn)的組件將更可靠、更耐用，而且產(chǎn)品的規(guī)格將更輕、更易于處理，從而降低運輸及安裝成本。破產(chǎn)后的GTAT會不會再從光伏技術之路爬起來？讓我們拭目以待。​

NO.7 生物太陽能技術與苔蘚供電

一位名叫Fabienne Felder的瑞士設計師與劍橋大學的科學家Paolo Bombelli、Ross Dennis共同實驗除了一種全新的方法，利用植物作為“生物太陽能板”。“從理論上來說，任何通過光合作用的植物都可以作為太陽能電池板，而隨著技術的發(fā)展，這些將會進一步被轉換成微生物燃料電池（Photo-MFCs），可以利用植物來產(chǎn)生及收集能量。”該團隊表示。同時，研究小組已經(jīng)首先將自己的研究成果轉化成了一臺“苔蘚收音機”，通過苔蘚來為收音機提供電力。這個裝置通過利用苔蘚進行光合作用時產(chǎn)生的剩余電子，有效地將苔蘚轉變?yōu)樯�物太陽能電池板�?#8203;

目前該裝置還處于初期階段，每次只能運行幾分鐘。但設計師Fabienne Felder希望這只是該研究方向的開端，她把這種技術比太陽能研究的初始階段。​

點評：盡管上面的兩項所謂“生物太陽能技術”都只是概念中的事物，即使已經(jīng)有原型的苔蘚電池板也僅僅只能運行幾分鐘，但這畢竟為我們打開了一扇大門，不是么�；蛟S在未來，太陽能光伏技術將不僅僅是冷冰冰的了。​

NO.8 異想天開的太陽能飛行技術正在實現(xiàn)

2014年，太陽能動力航空界連續(xù)傳出三個重大消息：FaceBook收購一家英國太陽能無人飛機制造商Ascenta，曾經(jīng)創(chuàng)下紀錄的瑞典Solar Impulse（太陽能驅動）2號機型即將再次踏上環(huán)球飛行征程，先前傳或將被FaceBook收購的太陽能無人飛機制造商Titan Aerospace（泰坦航空）被谷歌接手收購。​

Ascenta、Solara 60、Solar Impulse 2號太陽能飛機將2014年太陽能航空推向了高潮。​

點評：太陽能飛機代表的意義是清潔能源飛行的夢想，而這三個消息似乎都在釋放這一個訊號：太陽能飛機即將成熟，人類的清潔能源飛行夢想即將實現(xiàn)。​

NO.9 太陽能納米技術集中爆發(fā)

加拿大研究人員設計并測試了一種新型固態(tài)、穩(wěn)定的光敏納米粒子——膠體量子點技術，該技術或將用于開發(fā)更為廉價、柔性的太陽能電池及更好的氣體感應器、紅外激光器、紅外發(fā)光二極管。​

美國麻省理工學院（MIT）發(fā)布新聞稿稱，MIT的科學家正實驗在太陽能電池上敷一層碳奈米管涂層，來利用通常會浪費掉的光線波長，以提高太陽能電池的效率，理想情況下甚至可使電池效率超過80%。​​

復旦大學先進材料實驗室、高分子科學系彭慧勝教授課題組最近成功研制出一種新型能源器件——取向碳納米管纖維，使研發(fā)完全纖維狀的“能源系統(tǒng)邁出了關鍵的一步”。基于這一技術制造的新型太陽能纖維電池，使人類隨時隨地、高效使用太陽能這種清潔能源的夢想有望成為現(xiàn)實。​

北京大學鄒德春教授團隊提出并實現(xiàn)了無需透明電極的柔性纖維太陽能電池，通過制備工藝的不斷優(yōu)化，編織了875px*875px的電池模塊；利用高效的纖維電極與纖維電池單元，研究團隊制備了柔性的雙面纖維太陽能電池模塊；并結合纖維電池獨特的三維采光特性，開發(fā)了新型的半透明聚光模塊。納米纖維太陽能電池的光電轉換效率被提高至7.2%，制備了長度超過750px的全柔性纖維電池，單根電池在自然光照下即可驅動螺旋槳工作。​

點評：20世紀下半葉，納米技術曾經(jīng)“火”過相當長一段時間。當人們對這種神秘的由長度計量單位命名的技術有了一定的了解之后，納米技術又被認為不過如此。真的嗎？可喜的是，進入2014年以來，我們又看到了太陽能光伏相關的納米技術的爆發(fā)性繁榮。希望2015年，納米技術能給太陽能光伏產(chǎn)業(yè)帶來更大的技術革命。​

NO.10 “多彩”的太陽能技術

​郭杰團隊將電池制成了一小片“美國國旗”​

美國密歇根大學電力工程與計算機科學、大分子科學與工程教授郭杰帶領他的團隊開發(fā)出了一種彩色太陽能電池方案。通過借鑒現(xiàn)在已經(jīng)在顯示行業(yè)相對成熟的非晶硅技術，郭杰終于解決了目前諸多所謂“彩色”太陽能電池的容易散光、背景模糊、視角不良或是顏色不穩(wěn)定等問題，并較好的保證了電池的透明度。​

能透光、能發(fā)光的太陽能電池​

而來自南洋理工大學的研究人員研發(fā)出的一款新型太陽能電池，不僅可以用作透光的玻璃，而且還能向外發(fā)光。研究人員稱，這種電池核心是一種多功能新材料，名叫鈣鈦礦。這種玻璃能用來制成一種白天產(chǎn)生電能，夜里發(fā)光的鏡面�？茖W家指出，這種材料同樣可以用在智能手機和平板電腦上，如果這一假設實現(xiàn)，以后iPhone充值就只需扔到太陽底下即可。​

美國科學家僅使用一層纖薄的塑料將太陽光聚集在一塊由砷化鎵制成的太陽能電池上，就讓太陽能電池的能效增加了一倍。這一方法不僅降低了太陽能電池的使用成本，當太陽光照射在塑料薄片上時，會被薄片上一種專門捕獲太陽光的染料吸收。由于這是一種發(fā)光染料，它會將吸收的光釋放出來，但釋放出的光大部分都被局限在塑料薄片內(nèi)部，因此，這些太陽光會在塑料內(nèi)部彈來彈去，直到抵達太陽能電池內(nèi)部。​

點評：太陽能電池在大部分認得印象中，或許都是瓦藍色的，即使是某些公司在硅片制造工藝上進行改進生產(chǎn)出來的黑硅產(chǎn)品，太陽能電池也說不上多姿多彩。然而，進入2014年來，各種各樣的彩色電池技術終于讓太陽能多彩起來了。

信息來源：ofweek太陽能光伏網(wǎng)　　編輯：茍麗麗