神华集团也曾先后试水光伏及风电产业。
论文通讯作者王如竹表示。美国劳伦斯伯克利国家实验室副主任、加州大学伯克利分校机械工程系教授拉维普拉希尔表示,太阳能蒸馏海水淡化面临的挑战之一,是由于冷凝过程中大量能量的损失,导致海水淡化效率低下。
那么,技术上如何实现?研究人员猜想,如果把太阳能界面蒸发和多级冷凝热回收结合起来,肯定能有效果。论文第一作者、上海交通大学机械与动力工程学院副教授徐震原告诉《中国科学报》。全局热能传递达到超高效全局传热传质优化是达到超高效太阳能海水淡化的关键。被动式太阳能蒸馏器通过太阳能加热产生蒸汽,并依靠冷凝收集淡水,具有运行简单可靠和适用范围广等优势,对偏远地区和基建落后地区尤为重要。根据预测,局部加热型多级太阳能蒸馏系统可将被动式太阳能海水淡化的效率提高至700%或800%。
以往其他的被动式太阳能海水淡化系统,太阳能吸收器和吸水器件都是独立的部件,它们的材料既专业化又昂贵便携小型随处可用研究人员希望缺乏基础设施建设或电网供应,且淡水资源短缺的沿海区域的人们,也可以享受到海水淡化技术的福利。半年前,一则钙钛矿光伏组件成本将低于1元/瓦的新闻曾引爆光伏行业。
无论怎样,钙钛矿这一未来光伏新技术,其商业化进程正在突飞猛进。以中国的纤纳光电、协鑫纳米,日本的松下、东芝以及英国牛津光伏等为代表的企业,在钙钛矿效率提升的道路上均取得了不同的阶段性进展,资本的进入也为钙钛矿技术的发展提供了强劲的支持。商业化产线建设启动,规模化生产在即在稳定性以及铅含量的问题破解之后,纤纳光电的商业化产线也正在着手建设。基于国标检测标准的跨越式效率提升从2009年发展至今,钙钛矿光伏电池的实验室转换效率从3.81%到25.2%,展现出极为迅速的提升趋势。
通过稳定性测试后,意味着由此产出的钙钛矿组件初步具备了进入市场流通的条件。编者按:近日,钙钛矿组件因一元以下的成本受到人们广泛的关注,作为未来光伏新技术,钙钛矿太阳能电池技术商业化也在迅速推进,量产计划也在逐步实施中。
2019年太阳电池中国最高效率表此外,对于钙钛矿的质疑还来自于铅的问题。根据检测报告显示,在加速老化情况下,他们的钙钛矿组件衰减率小于5%。在单层钙钛矿技术量产方面,虽然国内外企业均起步不久,但我国企业已屡破世界纪录,其中,仅纤纳光电一家公司就五次刷新了钙钛矿组件转换效率的世界纪录。只有通过国际公认的严格标准才能客观体现出钙钛矿技术的真正潜力。
值得一提的是,尽管钙钛矿电池的转换效率被持续刷新,但对电池效率却说法不一,光伏們了解到,这是由于钙钛矿电池的测试方式不同于传统光伏电池,对于设备和光源的要求较高;测试方法的不尽相同,给测试结果带来了很大误差。了解到,此次稳定性测试由TV北德光伏实验室根据国际电工委员会(IEC)制定的国际标准进行,通过该标准检测是薄膜光伏组件进入市场前非常重要的准入条件。据了解,目前纤纳光电已在浙江衢州建设100MW钙钛矿产业基地,完成了一期厂房11,000平方米的基建工程,这也是首个钙钛矿太阳能电池的商业化量产项目。根据太阳能之父Martin Green教授和美国国家可再生能源实验室等7家国家级实验室联合编撰的《太阳能电池效率记录表》中规定,目前受到国际认可的检测方法,其关键点在于:1、采用稳态法的检测;2、计算面积时,需要根据光伏组件的限定辐照面积来进行测算,限定辐照面积包括组件的有效面积和死区面积。
传统配方、工艺下钙钛矿光伏电池在连续工作一段时间后会出现明显的效率衰减,其在使用过程中受到的包括湿、热、电场和机械应力在内的老化应力会使未经优化的钙钛矿材料出现本征性蜕变,致使转换效率下降,制约了光伏电池的寿命。协鑫纳米报告指出,由于钙钛矿组件成本原材料只有基础化工材料,不含稀有元素,所以钙钛矿组件的成本可达到单晶硅组件成本的50%。
尽管如此,不少人仍认为它还只是一个科创概念,其稳定性和铅含量等细节仍有争议,完全商业化尚需时日。实际上,外界对钙钛矿的质疑,无外乎两点:稳定性与铅含量,之前钙钛矿电池稳定性不佳的质疑声为其产业化前景增加了一些不确定性。
纤纳光电方面也告诉光伏們,钙钛矿中的铅是以铅的卤化物形式存在,所以它的物理化学特性十分稳定,并且可以采用多种方式,在组件破碎后阻止金属离子扩散到环境中。从效率提升空间和发展速度等方面评估,钙钛矿电池的多种技术路线未来有望实现与单晶相媲美的转换效率甚至更高,同时由于生产工艺环保,规模化生产成本相对较低,给行业带来了丰富的想象空间及光伏度电成本持续降低的希望。实现量产的钙钛矿太阳能电池,其低廉的成本仍是业界最为关心的重点。根据Henry Snaith教授刊登在《自然能源》的论文,新式钙钛矿光伏电池的单层理论效率可达31%;钙钛矿叠层电池,包括晶硅/钙钛矿的双节叠层转换效率可达35%;钙钛矿三节层电池,理论效率可达45%以上,接近于目前市场上传统光伏电池转化效率的2倍。对比了不同种类太阳电池的全产业链建设成本( 具体资料参考链接详见文末) 综上,从目前来看,钙钛矿技术已在多个环节上有了一定的进展与突破。在量产钙钛矿组件方面,光伏們了解到国内外企业基本是在2017年开始布局大面积的涂布中试线。
2019年12月,纤纳光电宣布,其自主研发的钙钛矿小组件效率又创新高,在面积为19.276cm的小组件上,光电转换效率突破18%,刷新了由其保持的世界最高效率。如何在保证高转换效率的前提下实现其性能更加稳定、衰减率更低、进一步提高电池使用寿命仍然是当前的研究重点,而未来,产线量产情况、市场接受度和后续的产品工艺提升也将是决定钙钛矿光伏组件何时能够真正大规模量产和规模化应用的主要因素
中国微型逆变器和功率优化器厂商有杭州禾迈、昱能,由于国内用户对微逆的价格比较敏感,这两家企业一直以来都致力于澳洲、美洲和欧洲的市场,并取得了不俗的业绩。政府鼓励在商业和住宅建筑中大规模部署太阳能发电系统的计划将推动这一发展,预计到2024年,工商业太阳能微型逆变器和功率优化市场收入将超过3亿美元。
2015年,并网太阳能微逆变器和电力优化器行业份额价值为1.2亿美元,并以年复合增长率15%的速度增长。美国微型逆变器和功率优化器主要行业参与者包括Tigo、SolarEdge、Enphase、Petra、Altenergy、KACO等。
三相太阳能微反相器和功率优化器有助于提高系统停机时间,此外,与同类产品相比,还具有转换效率提升、电路密度高等特点。由于户用和工商业市场对可持续绿色能源的高度偏好,独立产品和并网系统对可靠和改善电力供应的光伏系统的需求增加,在2019年并网和独立系统太阳能微逆变器和电力优化器行业份额达到了5.5亿美元。由于各国提倡使用绿色能源的政策,户用和工商业屋顶预计将在2020-2024年期间实现显著增长。2015年,中国太阳能微型逆变器和功率优化器市场规模达5000万美元,英国太阳能微反相器和电力优化器行业贡献了近10%的欧洲市场收入。
政府高度重视利用可再生能源来满足日益增长的电力供应需求,将进一步推动行业增长。光伏系统安装增加太阳能微逆变器和功率优化器广泛应用于公用事业、住宅和商业领域。
未来几年,对不间断电源的高需求将推动太阳能微型逆变器和电力优化市场的发展,政府采取的退税、投资税收抵免、净计量和适合增加商业建筑光伏系统安装数量等举措,也将推动美国太阳能微型逆变器和电力优化市场的发展。在南美,2015年,智利太阳能微型逆变器和电力优化器行业占据了拉丁美洲太阳能微型逆变器和电力优化器市场份额的20%以上。
据《全球市场洞察》(Global market Insights)最新研究报告,美国太阳能微型逆变器和功率优化市场将从2019年的5.5亿美元市值增长到2024年的14亿美元三相太阳能微反相器和功率优化器有助于提高系统停机时间,此外,与同类产品相比,还具有转换效率提升、电路密度高等特点。
政府高度重视利用可再生能源来满足日益增长的电力供应需求,将进一步推动行业增长。中国微型逆变器和功率优化器厂商有杭州禾迈、昱能,由于国内用户对微逆的价格比较敏感,这两家企业一直以来都致力于澳洲、美洲和欧洲的市场,并取得了不俗的业绩。美国微型逆变器和功率优化器主要行业参与者包括Tigo、SolarEdge、Enphase、Petra、Altenergy、KACO等。据《全球市场洞察》(Global market Insights)最新研究报告,美国太阳能微型逆变器和功率优化市场将从2019年的5.5亿美元市值增长到2024年的14亿美元。
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由于各国提倡使用绿色能源的政策,户用和工商业屋顶预计将在2020-2024年期间实现显著增长。2015年,并网太阳能微逆变器和电力优化器行业份额价值为1.2亿美元,并以年复合增长率15%的速度增长。
由于户用和工商业市场对可持续绿色能源的高度偏好,独立产品和并网系统对可靠和改善电力供应的光伏系统的需求增加,在2019年并网和独立系统太阳能微逆变器和电力优化器行业份额达到了5.5亿美元。未来几年,对不间断电源的高需求将推动太阳能微型逆变器和电力优化市场的发展,政府采取的退税、投资税收抵免、净计量和适合增加商业建筑光伏系统安装数量等举措,也将推动美国太阳能微型逆变器和电力优化市场的发展。
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