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NREL開發(fā)出生產(chǎn)光伏電池的改進(jìn)方法

作者:中國儲能網(wǎng)新聞中心 來源:pv-magazine 發(fā)布時間:2018-08-06 瀏覽:

中國儲能網(wǎng)訊:美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)開發(fā)出了一種在III-V族元素中使用砷化鎵和其他化合物生產(chǎn)光伏電池的改進(jìn)方法。這些材料以效率極高而著稱,但其昂貴的生產(chǎn)成本意味著它們的使用僅限于衛(wèi)星和無人飛行器等小衛(wèi)星應(yīng)用。

NREL的科學(xué)家們目前已經(jīng)找到了改進(jìn)III-V族電池生產(chǎn)的方法,這一工藝被稱為氫化物氣相外延(hydride vapor phase epitaxy ,HVPE)。

NREL的一位資深科學(xué)家Aaron Ptak表示,HVPE并不新穎,科學(xué)家們從50-60年代就開始關(guān)注它,他們更樂意將之稱為“全新的、50歲的增長技術(shù)”。D-HVPE工藝的關(guān)鍵是使用雙室反應(yīng)器以沉積不同的層面,通過這些反應(yīng)器,他們能夠?qū)⑸a(chǎn)時間從一個小時縮短到大約兩分鐘。

這一團(tuán)隊(duì)目前已經(jīng)能夠生產(chǎn)出25.3%效率的砷化鎵電池。雖然NREL承認(rèn)這一工藝不會立即使成本降低到具有除衛(wèi)星、軍事和其他利基應(yīng)用以外的商業(yè)吸引力。但NREL戰(zhàn)略能源分析中心的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析小組成員Kelsey Horowitz預(yù)測,伴隨著技術(shù)調(diào)整和規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng),使用D-HVPE制造的電池可生產(chǎn)出$0.20-0.80/W的電力,可用于便攜式/可佩戴太陽能板等應(yīng)用,因?yàn)檫@類中間市場可以接受更高的價格。

研究人員還承認(rèn),商業(yè)化的過程將是另一個非常昂貴的步驟。Ptak表示他們有一個非常好的研發(fā)技術(shù),設(shè)計了一個測試規(guī)模的反應(yīng)堆,但他們沒有辦法從A走到B,因?yàn)檫@將是需要大量資本的一步。

NREL還與美國Microlink Devices公司合作,以實(shí)現(xiàn)另一種超輕型電池概念的商業(yè)化,其在生產(chǎn)過程中同樣使用了砷化鎵。由Microlink開發(fā)的三結(jié)電池已經(jīng)達(dá)到37.75%的效率,功率密度超過3000 W/kg,已經(jīng)被用于Zephyr S HALE——一種完全使用太陽能的高空無人機(jī),能夠執(zhí)行類似于衛(wèi)星的功能。

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關(guān)鍵字:光伏電池

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