
在當今世界,隨著能源危機的加劇和環境污染問題的日益嚴重,十大太陽能作為一種清潔、可再生的能源,其開發和利用受到了全球范圍內的廣泛關注。近期,太陽能發電效率取得了令人矚目的新突破,這些進展不僅推動了太陽能技術的發展,也為實現全球能源結構的轉型提供了新的動力。
1. 鈣鈦礦與硅太陽能電池的結合
中國科學家與隆基綠能等機構合作,設計并認證了一種鈣鈦礦與硅太陽能電池有效結合在一起的雙結疊層太陽能電池,光電轉換效率達到近33.9%。這種太陽能電池突破了單結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構,使得鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池在光學性能方面得到了顯著提升。這一技術被認為是下一代實現產業化的光伏技術,具有極大的發展前景。
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換效率突破27%。這一突破標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和產業樹立了新的里程碑。該研究展示了背接觸(BC)電池在實現高效率與低成本方面的巨大潛力,為未來低成本、高效的BC電池生產奠定了基礎。
3. 太陽能光熱發電儲熱技術的新進展
結合熱能儲存的太陽能光熱發電技術是未來可再生能源系統中最具應用前景的發電技術之一。研究人員正在積極開展具有更高運行溫度和發電效率的新一代太陽能光熱發電技術的研究。熔融氯鹽因其出色的熱物性、較高的熱穩定性和較低的材料成本,成為下一代熔鹽技術中最具發展前景的儲熱/導熱材料之一。
4. 鈣鈦礦太陽能電池技術的研究進展
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,展現出打破單結太陽能電池Shockley-Queisser極限效率的巨大優勢。這種疊層太陽能電池的效率極限會在43%左右,是一項非常有前景的技術。
結論與展望
十大太陽能發電效率的新突破為太陽能技術的發展帶來了新的機遇。隨著鈣鈦礦與硅太陽能電池的結合、晶硅太陽能電池效率的提升以及太陽能光熱發電儲熱技術的進步,我們有理由相信,太陽能發電將在未來的能源結構中占據更加重要的位置。這些技術的發展不僅有助于減少對化石能源的依賴,降低溫室氣體排放,也為實現全球可持續發展目標提供了強有力的支持。隨著技術的不斷成熟和成本的進一步降低,太陽能發電有望在全球能源消費中扮演更加重要的角色。