太阳能电池板模拟器

说世上本没有太阳能电池板模拟器，是先有了太阳能光伏并网逆变器才有了太阳能电池板模拟器。太阳能电池板模拟器是俗名，他本应叫做高精度可编程直流电源。那么从字面上我们可以理解，他是一台直流电源。要解释太阳能电池板模拟器，首先要了解被测物太阳能光伏并网逆变器。

太阳能电池板发出直流电，然后通过太阳能光伏并网逆变器，把直流电变成交流电，然后并到主电网上。太阳能电池板有特定的曲线，该曲线有一个最大功率点，所以太阳能光伏并网逆变器的任务是始终能够在最短的时间内找到这个最大功率点，才能达到最大的发电量。由于太阳能电池板的种类很多，有单晶硅，多晶硅，薄膜电池。一方面购买电池板比较昂贵，另一方面也无法24小时工作。所以研发太阳能光伏并网逆变器就需要一台响应快，精度高，可模拟光伏曲线的直流电源。由此，太阳能电池板模拟器诞生了。

纳米薄膜太阳能电池问世转化效率达8.1%

中国新能源网| 2012-3-1 11:59:00 | 新能源论坛| 我要供稿

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本报讯（孝文）据美国物理学家组织网近日报道，澳大利亚斯威本科技大学和中国尚德电力控股公司的科学家们表示，他们已经研制出最高效的宽波段纳米等离子薄膜太阳能电池，其光电转化效率为8.1%，研究发表在最新一期的《纳米快报》杂志上。

该研究的领导者、斯威本科技大学的顾敏（音译）教授表示，作为大块晶硅太阳能电池的便宜“替身”，薄膜太阳能电池引起了广泛关注，然而其硅层的厚度太薄增大了吸收太阳光的难度。要想增加薄膜太阳能电池的性能并使它们与硅太阳能电池相比更具竞争优势，优良而先进的光捕获技术必不可缺。

为捕获更多太阳光，该科研团队将金和银纳米粒子嵌入薄膜中，增加了电池可吸收太阳光的波长范围，从而增加了光子转化为电子的效率。他们还更近一步，使用了一些有核的或表面凹凸不平的纳米粒子。斯威本科技大学的高级研究员贾宝华（音译）博士解释道：“我

们发现表面凹凸不平的纳米粒子会吸收更多太阳光，可以改进太阳能电池的整体转化效率。”

贾宝华称，这种宽波段等离子效应是该研究团队一年来的重要发现之一，新技术将对太阳能工业产生重大影响。顾敏为他们能在这么短时间内获得整体8.1%的光电转化效率深感兴奋，而且这种电池的转化效率仍有改进空间。《“十二五”太阳能光伏产业发展规划》(征求意见稿)将于今年10月前后出台。据了解，在征求意见稿中，一度处于尴尬地位的薄膜电池

得到了空前的重视。

而与《规划》提出要重视发展薄膜电池相呼应，6月15日，汉能控股集团在成都市双流

县的一期硅基薄膜电池生产基地建成投产，成为目前全球产量最高的薄膜电池生产线。这应是我国薄膜电池产业重获生机的一个前奏。

发展一度受限

太阳能发电分为晶硅电池技术和薄膜电池技术。近年来，我国光伏太阳能行业迅猛发展，而同为太阳能发电载体的薄膜电池，同光伏电池相比却发展缓慢。

为什么薄膜电池没有得到重视?“主要是因为晶硅电池技术门槛较低，技术也最成熟，同

时电池转换效率高。”汉能控股集团董事局主席李河君认为，“但是，为将硅材料制成适用于电池的硅片，需要消耗相当多的电能。”据专家测算，在我国中等光照条件的地区，安装一个1000千瓦的太阳能光伏发电系统，年发电量约为120万千瓦时;而1000千瓦的晶硅电池，

在生产过程中耗电300万千瓦时以上，也就是说，需要3年的时间，方可平衡其自身的耗电

量。而薄膜电池在制作过程中耗能较少，电池投入发电后，一年半的电量就可以弥补制作时消耗的能量。

晶硅电池在生产过程中的高耗能、高污染的问题也非常突出。目前，我国生产多晶硅的主要工艺是改良西门子法，虽然在传统西门子工艺的基础上进行了改良，能够回收利用大量的副产品，但每生产1个单位的多晶硅产品，就会产生10多个单位的有毒有害的副产品——四氯化硅废液。这种工业废弃物会给生态环境造成难以恢复的破坏。处理四氯化硅需要安装相关回收设备，但是并非所有企业都能做到。

而薄膜电池在环保方面大大超过晶硅电池。与晶硅电池相比，薄膜电池可以降低97%

的硅原料使用，这在根源上使得薄膜电池更加环保、绿色，同时对硅原料的依赖降低，使得其制造成本也远低于晶硅电池。以玻璃、不锈钢及特种塑料为衬底的薄膜电池，还可以根据要求做成柔性电池，进一步拓宽了应用场合。

基于薄膜电池具有的特点，其可以广泛应用于远程监控通信、野外供电等领域;也由于使用塑料等质轻柔软的材料为基板，薄膜电池还用于手表、计算器、窗帘甚至服装上。不远

的将来，当你外出郊游或是办公时，将随身携带的薄膜电池板铺在任何能被阳光照射到的地方，就可以对手机、电脑等设备供电。另外，薄膜电池在炎热的气候条件下性能更为稳定。相关测验表明，薄膜电池在50摄氏度阳光直射的条件下，其能效最多降低3%~5%，而晶硅

电池在同等温度下能效会降低15%或更多。据专家介绍，基于薄膜电池的这种性能，若将

其应用在新疆、重庆等夏季气温相对较高的地区，其作用将相当可观。

而且，薄膜电池的弱光发电性强，对可见光的吸收比晶硅电池强，其能在广泛的环境下发电。因为薄膜电池适应各种强度的阳光，所以其性能受天气的影响较小，在早晨和傍晚也能发电。

转机或将出现

“晶硅电池的光转化率可以达到14%~16%，但成本比薄膜电池要贵30%以上;而薄膜电池虽然价格低，但光转化率只有6%~8%，比晶硅电池要低得多。”专家表示，这些年薄膜电池在技术上没有明显进步，转化率始终维持在6%~8%之间，致使薄膜电池市场无法开启，

大规模生产也一直未能实现。因此，国家相关政策的扶持，对于薄膜电池产业的发展就显得至关重要。

据了解，目前薄膜电池在我国光伏太阳能市场的份额不足10%。无锡尚德一位人士表示，薄膜电池在中国陷入困境，是因为2008年金融危机之后，多晶硅售价从400美元/千克下降到如今的50美元/千克，直接导致晶硅电池成本大幅度下降，缩小了与薄膜电池之间的差价。而薄膜电池从2008年至今在技术和成本上都没有进步，因此，在与晶硅电池的竞争

中日趋衰落。

即将出台的《“十二五”太阳能光伏产业发展规划》提出，在“十二五”期间将重点发展非晶与微晶相结合的叠层和多结薄膜电池。为了降低薄膜电池的光致衰减，《规划》鼓励企业研发5.5代以上大面积高效率硅基薄膜电池，开发柔性硅基薄膜电池。一位参与制定该《规划》的专家表示，上述内容主要为了推动薄膜电池产业化进程，属于雪中送炭之举，“目前薄膜电池产业在我国受到冷落，如国家不出面扶持，很可能全面覆灭。”据了解，由于很多薄膜电池生产企业转产或者停产，电站在国内薄膜电池生产厂要不到货，这些企业不仅产量低，没有库存，甚至连设备也不全。

“只要有无锡尚德、英利这样有实力的大企业进入，振兴薄膜电池行业这个目标并非难事。”一位国有发电集团人士表示，薄膜电池并非没有发展前景，它的低成本和抵抗恶劣环境等优势非常具有竞争力，这也是全球最大薄膜电池生产商——美国第一太阳能公司的成功所在。据悉，美国第一太阳能公司的产品平均转化率已达11.7%，而其测试电池转换率已达