中科院科技成果——第四代全效光伏发电
【初中化学】中国科学家研发“全天候”发电的太阳能电池
【初中化学】中国科学家研发“全天候”发电的太阳能电池
山东和云南的科学家研发了一种“全天候”发电的太阳能电池。
纳米研究领域的知名期刊《美国化学会纳米》和《纳米能源》杂志近日刊登文章，报道了中国海洋大学唐群委教授团队联合云南师范大学杨培志教授团队的这一研发成果。
唐群伟告诉记者，“全天候”太阳能电池的工作原理是：当阳光照射到太阳能电池上时，并不是所有的太阳能都能被电池吸收并转化为电能，只有部分可见光能有效转化为电能。
为此，他们在电池中引入了一种关键材料。
当太阳在白天照耀时，这种太阳能电池的光电转换效率略有提高。
同时，它可以在这种材料中储存未被吸收的可见光和近红外光的能量，并在夜间以单色可见光的形式释放出来。
此时，单色可见光被光吸收器吸收并转化为电能，因此太阳能电池可以在白天和夜间发电。
他说，优化的全天候太阳能电池太阳光照时的光电转换效率为１０％，在夜晚的光电转换效率为２５％以上。
同时，这一类太阳能电池在夜晚的发电时间可以持续数小时。
这一研究有助于延长太阳能电池的发电时间，有望实现在任何时段、任何天气下发电。
有关成果已在国内申请了发明专利。
这一成就引起了国际关注。
另一家著名的化学杂志《欧洲化学杂志》最近邀请唐群委员会团队撰写文章。
这篇题为《全天候太阳能电池：正在兴起的光伏革命》的文章已经发表。
作为新能源的重要组成部分，太阳能一直是清洁能源研究的热门领域。
去年，唐群委和杨培志团队开发了一种石墨烯材料首次使得太阳能电池雨天发电成为可能，并在德国《应用化学》期刊发表论文《一种既可在阳光下也可在雨水下发电的太阳能电池》。
太阳能聚光光伏发电技术前景无限何祚庥
太阳能聚光光伏发电技术前景无限
文/中国科学院理论物理研究所研究员 中国科学院院士 何祚庥
一、太阳能聚光光伏发电技术是绿色能源发 展方向之一
中国科学院理论物理研究所陈应天研究员独立自主开 发的“4倍聚光+跟踪+n型光伏电池”转盘式发电技术，是新 型的太阳能光伏技术。现在国外把“聚光+跟踪”的光伏发 电技术，称为“第三代”光伏发电技术，这是取代第一代和第 二代发电技术的新型太阳能光伏发电技术。我和陈研究员认 为“第三代”发电技术，也就是绿色光伏发电技术，特点是绿 色、高效（单位峰值功率发电量多）、价廉和寿命长。我们认 为太阳能聚光光伏发电技术具有以下几个特点： （1）跟踪性好。已做出的设备，我们发现其具有极好的性能， 可避免风、雨、雷、雹，包括沙尘暴污染的跟踪漏斗，至少将 直射光发电量增加30%～40%。 （2）聚光性好。能大幅度降低光电池硅材料和非硅材料用 量。下面是4倍聚光漏斗和散热片的一组照片：
地区河北丰宁地区等荒漠地发电成本。而如果将这一“6倍聚
光技术”，走上规模化，自动化和产业化， 将完全能在不久的
将来，实现太阳能光伏发电平价上网。而如果将这一“6倍聚光
+跟踪”的发电技术，移用于“太阳能睡莲”，这将是比陆上发
电更低廉的发电的技术。
中国的东部、南部，其太阳能资源一般属三类地区，年
CHINA
VENTU
三、国外发展状况
下面是国外对聚光光伏“现有”和“未来”安装量的统计 和预测：
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C A P I TA L
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SPECIAL FOCUS 封面文章
由于国外“聚光光伏发电”技术用的是砷化镓电池片，其光 电转化率可高达30%～40%，聚光后可能大幅度降低发电成 本。虽然砷化镓价格比硅电池贵100～300倍，但400倍、1000 倍或2000倍聚光后，可大幅度抵消砷化镓光电池比硅基电池 贵100～300倍的价格。可望和晶体硅以及各式各样的薄膜电 池，在价格上进行竞争。
2019 年中国光伏技术发展报告 ——新型太阳电池的研究进展(4)
( 中国可再生能源学会，北京 100190)
中国科学院化学研究所李永舫和苏州大学 李耀文课题组采用无机钙钛矿 / 有机叠层太阳电 池的策略，通过真空蒸镀的方法获得了宽带隙、
光，并且在可见光区域 ( 波长大于 530 nm) 的平 均透过率高达 60%。他们以该半透明钙钛矿太阳 电池为顶电池、以有机太阳电池为底电池制备了
S NN
R NNN
RR NN
R
R
O N OO N O
S
R ON
RR NN
S
CN F
NO R
S
N CN NC
图 34 D-A-π-A 型有机敏化染料及常用
额外辅助受体结构单元
Fig. 34 D-A-π-A organic sensitized dye and its common
additional coreceptor structural units
电流密度 /mA·cm-2
a. 15
PCE=11.7%
10
5
0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电压 /V b.
图 35 降低电压损失后的电池效率 Fig. 35 Cell efficiency after reducing voltage loss
5 量子点太阳电池的研究进展 硫化铅 (PbS) 量子点因其独特的光电性能可
调性，被广泛应用于诸如近红外探测器、发光二 极管、场效应晶体管和太阳电池等光电器件中。 目前，已认证的基于 PbS 量子点的太阳电池效率 已高达 11.3%。电池效率增长如此迅速的原因主 要为：1) 电池结构的优化提高了电池效率和稳定 性；2) 合成后表面处理减少了隙间缺陷态。但需 要注意的是，太阳电池的性能主要由 3 个步骤决 定：1) 初始材料合成；2) 合成后的表面处理；3) 电池制备过程。
中科院科技成果项目汇编(2011)
中科院科技成果项目汇编（2011）中科院北京分院天津市高新技术成果转化中心目录一、电子信息：1、软件可信过程管理与生产线2、数量化金融云计算服务平台3、新型真三维显示系统的研制和产业化4、高可靠深亚微米SOI集成电路技术5、滨海新区GIS服务平台6、基于自由曲面聚光器的高效光伏发电及其产业化7、智能无线瓦斯安全检测报警系统二、生物医药：8、肉桂提取物9、抗炎新药－青藤碱衍生物10、白桦酯醇在预防和治疗动脉粥样硬化、II型糖尿病中的应用11、检测前列腺特异抗原PSA和游离PSA的ELISA试剂盒12、抗肿瘤血管生成的药物-重组人内皮生长抑制蛋白vastatin13、用于检测农药残留的果蝇的乙酰胆碱脂酶及其菌株14、水稻广谱抗稻瘟病基因Pigm的克隆及分子标记15、一种控制作物籽粒大小和重量的基因GW2及其应用16、增加种子重量和大小，并能增长纤维长度的方法17、人参液泡膜水孔蛋白基因PgTIP及其应用18、β-葡聚糖颗粒填装纤维状自组装肽作为新型疫苗的研究与开发19、新型靶向纳米药物载体的研究与产品开发20、POCT心血管疾病电化学发光免疫分析系统21、用于心梗快速诊断的小型定量荧光免疫检测系统22、抗动脉粥样硬化新药23、新型抗体制备平台技术24、基于血清中GP73蛋白定量分析的肝癌诊断试剂盒25、STAT3抑制剂作为抗肿瘤药物26、以GIBH010及其代谢产物为基础的复方抗疟药的临床前研究27、甲磺酸伊马替尼的工艺开发28、组蛋白去乙酰化酶抑制剂-迪司肽（Romidepsin）的工艺开发极其类似物的新药研发29、诱导多能性干细胞（iPS）技术30、手持式荧光检测仪三、新材料：31、纳米碳纸32、基于同质外延技术的超大功率单芯片LED产业化33、高透过率LCD彩色滤光片的产业化34、GaN室温辐射半导体探测器的研究35、太赫兹关键器件与应用技术36、超音速火焰热喷涂（HVOF）高性能耐磨、防腐、耐高温涂层及相关技术37、生物应用的紫外LED阵列38、基于低纯度晶硅的低成本光伏电池四、装备制造：39、心肌梗赛及急性胰腺炎快速高灵敏度临床诊断的纳米技术与小型设备开发40、新型LED光源-量子点的制备及量产放大技术41、500kV断路器控制系统及动静触头对中系统42、综采工作面成套设备的电控系统的开发与研究五、新能源及环保：43、等离子体气化处理生活垃圾核心技术研发44、全铝发动机关键部件陶瓷强化成套技术装备45、油气水高效管道式分离技术46、臭氧氧化法合成壬二酸和壬酸的产业化示范47、膨胀蛭石防火保温板产业化推广48、动力电池组监控与管理关键芯片及产业化49、常压等离子体水灭菌消毒设备50、输水管线漏水自动监测系统51、煤制甲醇生产过程的高效节能减排控制研究52、高压断路器智能控制系统53、隧道窑智能控制系统六、现代农业：54、杂交构树滨海盐碱地原土绿化及其综合利用55、高抗优质酿酒葡萄新品种产业化示范与推广七、其他：56、海洋结构健康监测系统一、电子信息领域：1、软件可信过程管理与生产线项目单位：中国科学院软件研究所项目阶段：建成示范工程知识产权：项目简介：1)项目基本情况简介软件产业已经成为21世纪中国的战略性和基础性产业。
我国光伏发电技术获得突破
我国光伏发电技术获得突破 发 电成本பைடு நூலகம் 、 效率低，一直是制约太阳能利用的瓶颈 。如今，中国科技大学太阳能研究 院的研究人员研制成功 了数倍聚光跟踪光伏发电系统 ， 能使太 阳能光伏发 电成本在太阳资源 类地区比传统平板固定式降低 ｌ 倍。 使用这一技术，经国家发改委立项批准、由内蒙古伊
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２０ 年 第 １ 期 ０７ １
解为氢气和氧气 。 二硅化钛在反应 中所起到的不仅是光催化作用 ， 同时能够可逆存储产生的 气体，实现氢和氧的完美分离 。 二硅化钛催化剂分解水的效率 比其他利用可见光的半导体系统更高。 此外 ， 尽管存储 的 气体中有氢气也有氧气 ， 由于氧气只有在温度高于 Ｉ０ 而且黑暗的条件下才能释放出来， 但 Ｏ＂ Ｃ
我国科学家合成出新型铂纳米材料催化剂 随着 电化学制备催化剂方法的诞生， 我国科学家合成 了新型铂纳米材料催化剂， 实现了 在催 化 活性 、 定性 和效率 上 的提高 ， 稳 这是 我 国在铂 纳 米材 料催 化剂 制备 方法上 的重 大突 破 。
铂纳米材料是一种能够提高一些重要化学反应效率的催化剂， 良好的性能已使其成为催 化剂家族的新宠 。 尽管前景广阔， 由于制备工艺的落后使得用传统方法合成的表面 由低指 但 数 晶面 组成 的铂 纳米材 料 的催化 效率 低 、使用 寿命 短 ，而铂 又属 于 资源 稀 缺 的贵金属 ，价格
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泰煤炭集团投资 的 ２５Ｗ 数倍聚光跟踪光伏发 电沙漠示范电站在鄂尔多斯市郊建成 。 ０ｋ
美开发 出新型纳米内存器件 美 国宾夕法尼亚大学研究人员 已开发 出的一种新型纳米器件，这种纳米器件能存储 １ Ｏ 万年的电脑数据 ，检索数据 的速度 比现有 的，像 闪存和微型硬盘之类 的便携式存储设备快 １０ 倍 ，而且 比目前的 内存技术更省电、存储空间更小。 ００ 研究人员采用 自 组装工艺，用纳米金属催化剂作为媒介 ，使化学反应剂在低温下结晶， 自发形成 了直径为 ３ － Ｏｍ、长度为 ｌ￣ ０５ｈ － Ｏ ｍ的纳米线 。 ｘ 这种纳米线是一种能在非晶和晶体结
光伏发电系统测控技术研究_杨子龙
第36卷第4期2015年4月太阳能学报ACTA ENERGIAE SOLARIS SINICAVol.36,No.4Apr.,2015文章编号：0254-0096（2015）04-1023-06光伏发电系统测控技术研究杨子龙，王一波（中国科学院电工研究所，北京100190）摘要：首先分析离网式、集中并网式、分布式并网、光/储混合并网等几种典型光伏系统的运行方式，然后根据系统中一次设备的运行特点，总结相应测控系统的功能组成和网络拓扑方案，对各光伏电站测控系统中的测控设备和软件提出技术要求。
关键词：测控系统；离网式光伏；集中式并网；分布式并网；光/储电站中图分类号：TK513.5文献标识码：A0引言随着光伏系统的规模及其影响的不断扩大，光伏电站业主和电网公司对光伏系统的运行状态和运行控制越来越关注。
有必要对各光伏电站的运行状况进行监控、存储、分析、显示、远程监控，以便掌握光伏电站的运营管理状况及数据能效分析，为光伏电站的合理经济运行及未来光伏电站的设计提供充实的科学依据［1］。
光伏电站的测控系统将成为光伏发电系统中越来越重要的一个组成部分。
光伏发电系统按照与电网的连接关系主要分为离网式光伏电站和并网式光伏电站两种，按照其运行方式和安装位置的不同可分为离网式光伏电站、集中式并网光伏电站、分布式并网光伏电站、光/储混合并网电站［2］。
集中式和分布式并网光伏电站，电网公司对其测控系统的功能和性能都给出了典型设计，大都建立在常规变电站的综合自动化系统基础之上，控制功能较少。
随着光伏并网规模的不断扩大，还需进行更加智能化的改进［2］。
对离网式和光/储混合光伏电站的测控系统目前还未形成标准和规范，各种系统的适应条件和运行方式存在较大差异，需对其技术性能进行分析和界定。
本文针对离网式和并网式光伏发电系统的组成结构和运行方式，对各光伏电站测控系统需完成的功能进行分析研究，总结测控系统中需解决的关键技术，为测控系统的设计提供技术基础。
中科蓝天光伏发电原理及特点
中科蓝天光伏发电原理及特点光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。
光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。
硅原子有4个外层电子，如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子，形成P型半导体。
当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。
当太阳光照射到P－N结后，空穴由P极区往N极区移动，电子由N极区向P极区移动，形成电流。
光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。
它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次，是形成电压过程。
多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后，制作成待加工的硅片。
在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等，就形成P－N结。
然后采用丝网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂一层防反射涂层，电池片就至此制成。
电池片排列组合成电池组件，就组成了大的电路板。
一般在组件四周包铝框，正面覆盖玻璃，反面安装电极。
有了电池组件和其他辅助设备，就可以组成发电系统。
为了将直流电转化交流电，需要安装电流转换器。
发电后可用蓄电池存储，也可输入公共电网。
发电系统成本中，电池组件约占50%，电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外50%。
特点无论从世界还是从中国来看，常规能源都是很有限的。
中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平，大约只有世界总储量的10%。
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。
与常用的火力发电系统相比，光伏发电的优点主要体现在：①无枯竭危险；②安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净（无公害）；③不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势；例如，无电地区，以及地形复杂地区；④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电；⑤能源质量高；⑥使用者从感情上容易接受；⑦建设周期短，获取能源花费的时间短。
中科院科技成果——太阳能跟踪系统
中科院科技成果——太阳能跟踪系统项目简介
太阳能光伏发电系统在实际运行中，往往因为太阳能电池组件本身效率的不高，和阳光资源的不确定性、分散性、方向性等诸多因素导致能源利用率低。
为了有效提高光伏系统的综合发电能力，本中心研发了太阳能自动跟踪系统技术，使太阳能接收面始终正对太阳，并跟随太阳旋转，从而采集到比普通光伏系统更多的太阳能量。
主要特点
自动跟踪技术可精确探测太阳的任意方位，跟踪误差小；跟踪太阳做非线性运动，实现光、机、电一体化机械式跟踪；系统具有零间隙稳定传动，运行平稳可靠，可维护性能好。
经实测，在上午十点以前和下午四点以后的时段，太阳能自动跟踪技术可采集到比普通光伏系统超出近一倍的太阳光能量，全年平均综合发电效率提高30%左右，大大节约了发电成本，是提高可再生能源利用效率的有力举措，具有较好的经济前景。
中国科学院在新能源研发方面有哪些突破？
中国科学院在新能源研发方面有哪些突破？一、太阳能技术的突破中国科学院在太阳能领域的研发中取得了重大突破。
首先，他们研发出高效率太阳能电池技术，大幅提升了太阳能电池的转换效率。
其次，他们发展出新型太阳能材料，如钙钛矿太阳能电池，具有高效能、低成本的特点，能够广泛应用于太阳能光伏发电中。
此外，中国科学院还通过自主创新，研发出了太阳能光热发电技术，实现了太阳能的全天候利用。
二、风能技术的突破中国科学院在风能技术方面也有重要突破。
他们研发出高效率风力发电设备，采用了先进的风能转换机制，大大提高了风力发电的转换效率。
另外，他们还开展了风能资源评估与优化利用研究，通过科学的方法确定了最佳的风力发电场地，并优化了风力发电设备的配置，提升了风能利用的效果。
三、储能技术的突破中国科学院在储能技术方面取得了显著进展。
他们研发了多种新型储能技术，如锂离子电池、超级电容器等，有效解决了可再生能源供应的不稳定性问题。
此外，他们还开展了储能系统的设计优化研究，提高了储能设备的效率和耐用性，为新能源的可持续发展提供了有力保障。
四、生物能源技术的突破中国科学院在生物能源领域也取得了一系列突破。
他们研发出高效微藻培养技术，掌握了大规模生物质能源的生产方法。
此外，他们还探索了废弃物生物转化技术，将废弃物转化为生物能源，既实现了资源的再利用，又解决了废弃物处理的问题。
五、能源系统集成的突破中国科学院在能源系统集成方面也有重要突破。
他们开展了智能电网与微电网技术研究，实现了能源供需的平衡与优化。
同时，他们还研发出智能能源管理系统，通过智能化控制和优化调度，提高了能源系统的效能和稳定性。
总结起来，中国科学院在新能源研发方面取得了一系列重要突破。
他们在太阳能、风能、储能、生物能源和能源系统集成等领域做出了杰出贡献。
这些突破将为我国新能源产业的发展提供强有力的支持，推动我国向可持续能源的转型迈进。
光伏技术的科学原理与实践应用
光伏技术的科学原理与实践应用.光伏技术是一种将自然光直接转换为电能的可再生能源技术，其核心是太阳能电池。
光伏技术的基础就是光电效应，即当光子撞击金属表面时，会激发出电子，进而形成电流。
太阳能电池是光伏技术的主要应用，它的实质是利用P型半导体和N型半导体之间的PN结构，将光子的能量转化为电子的能量，从而产生电流。
太阳能电池的原理是在PN结中光子被吸收后，会将其能量传递给电子，激发其中的电子从价带跃迁到导带，产生电子-空穴对，形成光电流。
随着光伏技术的发展，太阳能电池的类型也得到了不断的更新和完善。
第一代太阳能电池是单晶硅太阳能电池，它具有较高的转换效率和可靠性，但成本较高。
第二代太阳能电池是多晶硅太阳能电池，它生产工艺简单，但效率和稳定性较低。
第三代太阳能电池是薄膜太阳能电池，它可制造成任意形状和尺寸，但效率和稳定性也较低。
第四代太阳能电池是纳米太阳能电池，其结构控制、表面修饰和界面调控等方面的研究将会引起重大的技术进步和应用前景。
光伏技术的应用非常广泛。
它可以应用于太阳能发电、热水器、照明设备、风力发电等领域。
在实际应用过程中，科学合理的设计和布局可以提高太阳能电池的效率和利用率。
同时，还需要考虑太阳辐射、天气变化、建筑朝向和阴影等因素，确保光伏设备的正常运行和稳定性。
总之，光伏技术的科学原理和实践应用一直在不断发展和完善，其潜力和前景也日益被人们所重视。
随着技术的进步，未来我们在太阳能电池的制造、应用和维护方面，也可以不断触及更为优秀和卓越的成果。
除了在太阳能领域有广泛应用，光伏技术在其他领域的应用也越来越多。
例如，在宇航领域，光伏技术为卫星、空间站等提供电源；在交通领域，光伏发电可以为公交车、火车、轮船等提供动力；在农业领域，光伏技术可以为温室、水泵等提供电力。
光伏技术的应用还有一个重要的方面就是发电。
光伏发电是目前最普遍和成熟的太阳能利用途径之一。
通过光伏发电系统，可以将太阳辐射转换为稳定的直流电。
中国光伏发展史
中国光伏发展史一、从卫星电源起步1970年4月24日21时35分，“东方红一号”卫星上天，在举国的一片欢腾中，中科院半导体研究所306组的王占国或许不无失落。
三年前,29岁的王占国受国防科工委14院的委托,参与执行“651”科研任务。
“651”是新中国人造地球卫星工程的代号，当时全国的人、财、物遇到“651”均开绿灯。
王占国主要负责为“651”任务研制光伏电池，协助中国空间技术研究院发射卫星。
此时太阳能发电对于发达国家而言都是前沿领域，王占国面临的困难可想而知。
早前曾有科研人员发现，P+/N太阳能电池在空间中运行时会遭遇电子辐射，造成电池衰减，使电池无法长时间在空间运行。
1967年，王占国和他的团队发现N+/P太阳能电池具备更佳的耐辐射性，尤其是高阻的N+/P 太阳能电池。
在年底召开的电池定型会上，高阻N+/P太阳能电池结构正式被“651”任务采纳。
1968年7月至11月，王占国率领中科院半导体所306组团队完成太阳能电池的批量生产，总投片数5690片，成品3350片，电池成品率为62%。
但出于稳妥考虑，“东方红一号”卫星并没有采用光伏这项当时最前沿的技术作为电源,而是用了化学电池。
“东方红一号”卫星最终在太空中工作了28天。
11个月后，基于“东方红一号”设计的备用卫星“实践一号”发射，这个采用了光伏发电的卫星最终在轨道上运行了8年。
完成科技预研早已离去的306组专家们没有想到，作为共和国航天事业的功臣，他们无意之中，也成为了中国光伏发电的鼻祖。
1970-80年代,中国光伏开始从“上天”到“落地”。
1975年宁波、开封先后成立太阳电池厂。
宁波太阳能电源厂的老组件，最佳功率是6W,工作电压为8.5V。
1983年甘肃省自然能源研究所在距离兰州市40公里左右的榆中地区建设了IOkW民用光伏电站，这座如今保存在研究所基地的吧史国最老光伏电站,经历了40年损毁和风吹雨打,功率仍能保持在7kW左右。
二、中国光伏制造业拉开序幕真正让光伏发电广为人知的，是施正荣和他创办的无锡尚德公司。
光伏发电的技术路线与政策分析
光伏发电的技术路线与政策分析一、前言光伏发电作为新能源的一种代表，是目前世界上应用最为广泛、发展最为迅速的一种清洁能源之一。
未来光伏发电将会成为世界清洁能源深度发展的重要方向，也是我国清洁能源的重要产业之一。
本文将从技术路线和政策分析两个方面对光伏发电进行探讨，为光伏产业的发展提供思路和参考。
二、技术路线1. 第一代光伏：单晶硅太阳能电池光伏发电的技术路线一般分为第一代、第二代和第三代三个阶段。
第一代光伏技术以单晶硅太阳能电池为代表，其主要特点是高效率、稳定性强，但生产成本较高。
该技术路线目前仍然是当前工业化程度最高的光伏技术。
2. 第二代光伏：多晶硅太阳能电池及薄膜太阳能电池第二代光伏技术主要包括多晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池两大类。
多晶硅太阳能电池产业应用最为广泛，主要特点是生产成本相对较低，稳定性、寿命较好，但是效率相对较低。
薄膜太阳能电池则是指通过在玻璃或其它基底上面涂布薄膜，再将所制备的薄膜电池组成太阳能电池板。
其特点是生产工艺简单、成本低，但是效率较低。
3. 第三代光伏：染料敏化太阳能电池第三代光伏技术的代表为染料敏化太阳能电池。
该技术路线得到了广泛的关注和研究，该技术优点是生产成本低、透明度好、易于制备。
但限制了其应用的是其稳定性与效率都需要进一步提升。
综合来看，目前光伏发电技术的发展方向是将高效、低成本和稳定性三方面综合考虑并提高的路线。
其中，第三代光伏技术是未来光伏发电技术发展方向，需要进一步加强研究。
三、政策分析1.我国光伏发电政策我国政府对于发展光伏产业的政策措施主要有以下几个方面：（1）对于光伏电站建设及并网发电资质认定的规定；（2）对于地方政府发展光伏产业给予约束和扶持政策；（3）对于光伏发电企业的资金支持以及中国政策性银行提供优惠贷款；（4）对于发电企业实行定价政策，尽量保证企业的盈利空间。
2. 全球光伏产业政策全球光伏产业的政策主要有以下几个方面：（1）欧盟实行“2030能源和气候框架”政策，计划在2030年实现至少复原性能源比例50%，德国政府引领2014年对可再生能源的扶持政策。
2019中科院物理研究所太阳能电池研究取得进展精品教育.doc
中科院物理研究所太阳能电池研究取得进展基于有机分子的太阳能电池作为传统高耗费的单晶太阳能器件最具潜力的替代者，近年来受到了广泛的关注。
有机分子具有高消光系数、无毒、易合成、价格低等优势。
目前这类电池有超过13%的能源转化效率（50%太阳光照下）和较长时间的稳定性。
尽管大量实验研究揭示了有机分子太阳能电池的各方面宏观性质，如伏安特性、光谱、薄膜形态等，微观尺度上有关有机分子界面结构和能量转化机制的图像仍然欠缺。
这阻碍了人们进一步提高太阳能电池性能。
中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）表面实验室博士生焦扬、张帆、丁子敬和孟胜研究员等最近对基于有机分子的太阳能电池机理作了细致的理论和实验研究。
使用包含激发态信息的含时密度泛函理论模拟，他们发现在TiO2界面上分子的能级受界面化学键的振动所调制，从而直接影响激发态电子向半导体注入的动力学过程和效率【Phys.Chem.Chem.Phys.13,13196（2019）】。
接着，他们和清华大学任俊博士、哈佛大学E.Kaxiras教授合作，分析了有机太阳能的典型界面C60/CuPc的原子结构和电子耦合。
他们发现，界面处不同的分子排列方式（水平或垂直）对太阳光吸收性能影响不大，但对于电子能级排布却有重要作用。
其中水平排列的C60/CuPc界面两层的分子能级更为接近，比垂直排列界面提供高出0.3V左右的电压。
这对于提高太阳能转化效率有着重要影响。
结果发表在【NanoResearch5,248（2019）】。
他们进一步研究了不含金属的纯有机分子在TiO2界面上的原子结构对形成的有机染料太阳能电池效率的影响。
这类分子一般采纳Donor-π-Acceptor的结构，大多通过氰基丙烯（cyanoacrylic）基团与表面结合。
虽然这一类分子得到极为广泛的应用，但其吸附结构并不清楚。
此前人们普遍认为这一类有机染料与传统钌复合物染料类似，只通过羧基吸附在TiO2表面。
中国科学院研发出效率达到的太阳能电池
中国科学院研发出效率达到的太阳能电池
佚名
【期刊名称】《电力系统自动化》
【年(卷),期】2013(37)8
【摘要】中国科学院半导体研究所研发出了效率达到20%的太阳能电池,该结果已经通过中国计量科学研究院检测。
目前电池的尺寸为9mm×9mm,采用了包括离子注入、选择性发射极、入射光减反和背面局部重掺等多种技术。
【总页数】1页(P5-5)
【正文语种】中文
【中图分类】TM91
【相关文献】
1.实际效率可达到18.47%!国际小组联合研发硅藻土太阳能电池
2.钙钛矿太阳能电池光电转换效率达到25.2%
3.薄膜太阳能电池光电转换效率达到达到了10．47％
4.三洋电机开发出电池单元转换效率达到23％的HIT太阳能电池
5.氧化钛可让钙钛矿太阳能电池达到1
6.8%的效率
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高能物理： 揭开粒子世界的神秘面纱
2012 年 3 月 8 日，大亚湾 中 微子 实验国际 合作组发言人王贻芳在北京宣布 ， 大亚湾中微子 并测量到其振 实验发现了一种新的中微子振荡 ， 荡几率。 物理学家测量出中微子以近乎光速的速 度进行变 幻莫测的 相互转换过程 中的最 后一个 参数。有物理学家评论说， 这也许是中国实验物
天体物理： 窥视宇宙的边缘
黑洞一 词 既神秘又 特殊， 而在 在人 们眼 中， 天体 物理学家 眼 里，黑洞是一个 绝 好的研究对 象。 2012 年 5 月，中科 院云南天文台 研究 员王 建成 带 领 的研究 团队 在 超 大质 量 黑洞周围 物理 他们发现活 动星系核的 现象研究方面取得进展， 并且， 其 射 电核呈负 宇 物质传 输存 在奇特 现象， 宙演化模式。 王建成团队 收集了 1000 多个射 电活动星系 核， 对它 们 的射 电 瓣 和射 电核进行 研究， 发现射 表明 物质从中心 电核和瓣具有不同的演化模式， 向外传输存在奇特现象。 研究人员分析表明： 当活动星系 核中心的超 抛射喷 大质量黑洞大量吸积物 质时， 它 “不愿意” 流物质 ， 而在低吸积 物质 情况 下， 它 “ 慷慨地 ” 抛 并产生强的射电辐射。 射喷流物质， 粒子天体物 中科院高能物理研究所研究员、 理中心主任张双 南说，中 国计划于 2014 年发射 的空间 实验 室 “ 天 宫二号 ” 将携 带 国际首 个 专 用 的高灵敏度伽马射线暴偏振测量仪器。 “伽马暴偏振探 这项中国—瑞士合作开展的 （POLAR） “黑洞 探 针 ” 测 项 目” 是中 国 空 间天文 计划的组成部分。 该计划以黑洞等极端天体作为 恒星和星系演化的探针， 理解宇宙极端物理过程 和规律， 解答宇宙组成和演化。 此外， 中国空间天 “天体号脉” 和 “天体肖像” 计划。 文界还提出了 张双南说， “中国空间站空间天文探 测计划” 还包括 “宇宙灯塔计划” ， 拟使用空间 站作为天文 观测和物理实验平台， 探索和实验利用 宇宙中遥 远 的 X 射线脉冲星 信 号 作 为宇宙的 灯塔 信 号 ， 并捕捉 宇宙中各种 实现航天器自主定位和导航， 研究宇宙中剧烈 和极端的 天体快速变化的信号， 物理现象。 根据规划，中国在 2015 年前后 将发射首个 太空望远镜。这是中国自主提出的以黑洞、 中子 星等致密天 体为主 要观 测研究对象的“硬 X 射 （HXMT） 线调制望远镜” 天文卫星。
中科院科技成果——太阳能热发电
中科院科技成果——太阳能热发电项目简介
太阳能热发电技术是太阳能利用中的重要方向，与光伏发电技术相比，具有发电成本低、效率高的优势。
“国家中长期科学和技术发展规划纲要”以及“十一五”计划均将太阳能热发电技术作为重要领域和优选主题。
传统的太阳能热发电技术是通过聚焦太阳能加热工质并进一步驱动轮机来发电，能量转换过程多，设备投资过高限制了其广泛应用。
热声发电技术是一种全新的热发电技术，利用热致声现象带动发电机来发电，具有可靠性高、制作成本低、热效率高（30%-40%）以及环保等优点。
技术创新点
1、高效率：较基于传统的蒸汽发动机、内燃机、氟里昂制冷机采用的热力循环过程具有更高的热效率；
2、环境友好：一般采用空气、氮气或者氦气等对环境无任何不良作用的惰性气体，是一种真正的绿色能源转换和利用新技术；
3、高度的可靠性和低成本特性：完全没有运动部件或者运动部件极少，具有高度的可靠性。
由于没有机械运动部件，因此不需要高精密机械加工，有望使制作成本更低；
4、高的适应性和广泛的应用领域：对热源没有太多要求，热能可来自太阳能聚焦、也可是工业余热或其他燃料燃烧产生的热能。
技术水平
目前该项技术实验室研究工作己经完成，研制出百瓦级的行波热声发电机原理样机，成为国际上率先研制出行波热声发电原理样机的两个单位之一（另一单位为美国Los Alamos国家实验室）。
中科院科技成果——太阳光伏并网能源系统
中科院科技成果——太阳光伏并网能源系统
项目简介
随着能源短缺、环境污染问题的日益突出，可再生能源作为替代能源得到了各级政府的大力支持，其中太阳光伏发电也得到了进一步的示范和推广。
太阳光伏并网发电工作方式为：太阳光能经光伏阵列转换为直流电能，然后经光伏并网逆变器逆变成符合国家标准的工频交流电能，并入配电网。
采用数据测量系统测量所得的各种电气数据和逆变器运行数据，来显示光伏并网电站运行状况。
太阳光伏技术，特别是在城市中结合建筑物建设各种形式各种规模的并网光伏发电系统，为解决我国的能源供应，减少城市污染，抑制二氧化碳等温室气体的排放提供了一条有效的途径。
技术创新性
1、实现最大功率跟踪功能（MPPT），跟踪误差≤5%；
2、新型高效低谐波并网技术；
3、孤岛效应检测技术；
4、本地/远程监控技术，实现对并网系统的集中管理和远程监控；
5、光伏并网系统数据采集与显现对环境数据（温度、风速、辐照度等）、电气数据（光伏阵列电压、电流，逆变器输出电压、电流等）的显示和存储；
6、光伏建筑一体化，从不同方向最大获取能量多支路输入形式，实现与建筑的完美结合。
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中科院科技成果——第四代全效光伏发电项目简介
传统平板光伏发电由于转换效率不足20%，发电成本居高不下，难以与火电、水电竞争，导致我国光伏产业几近全军覆没。
聚光光伏作为第三代光伏发电技术，发电成本有所降低，但跟踪追日系统机构复杂、成本高企，仍然无法将光伏发电成本降低至传统能源水平。
第四代全效光伏发电，主要技术原理是对太阳光进行人工干预和处理，将太阳光“加工”成适合当前普及型的晶硅电池板的人工光线，导致发电量成倍增长。
人工处理包括六种效果：广角采光、散射收集、光线准直、多倍聚光、波长优选、波段调制。
借鉴了仿生学的昆虫复眼结构，移植了西方激光武器的先进技术，综合集成的第四代光伏，单位硅电池板的入射光线增长了5-10倍，综合光电转换效率从不到20%可以最高提升至60%，综合发电量提升了15-30倍，扣除光线处理单元增加的成本，发电成本只有传统平板光伏的五分之一，降低到每千瓦时0.5元以下，在光照资源良好的地区更可降低到0.3元。
由于电池板仍沿用传统Si光电池板，当前光伏企业无需重大改造即可采用这一技术，只要在电池板上方安装光学处理器即可。
相关技术仍在不断开发完善过程中。