美国能源部刚刚在现有的3580万美元的赠款计划中又增加了1200万美元,旨在生产下一代创纪录的太阳能电池,其理论最高效率接近30%。该目标建立于1961年,太阳能研究人员一直在追逐它,但是根据DOE的说法,“巨大的差距”仍将技术的当前状态与最大潜力区分开来。
这项名为“提高电池效率II基础计划”(FPACEII)的资助计划将涵盖一系列技术,包括基于硅的太阳能电池和薄膜太阳能电池。
太阳能电池效率的局限性
如果您是本主题的新手,并且会四处逛逛,那么您将看到各种各样的数字,因此记住FPACE赠款计划专注于提高单结太阳能电池的功能将非常有帮助。把阳光转化成电能
宽松地说,单结是指由一层材料(通常为硅)制成的太阳能电池。多结电池由不同材料制成。它们可以实现高达80%的转换效率,但通常涉及更高的成本。
能源部将最大转换效率设为“约30%”的p是指硅太阳能电池。总体而言,开发该理论的研究人员(威廉·肖克利和汉斯·奎瑟)描述了33.7%的最佳情况。
太阳能电池效率和SunShot计划
FPACE II是奥巴马总统的SunShot计划的一部分,该计划于2011年启动,旨在资助关键研究,以使太阳能的成本降至与化石燃料相当的水平。
除了提高太阳能电池的效率外,SunShot还旨在使美国保持国际竞争的先锋地位,以降低太阳能的“软成本”。
软成本包括许可,检查,安装和并网连接,这些成本约占典型安装最终成本的一半。SunShot在这方面的努力包括开发可负担的屋顶太阳能装置的模型,这种模型可以被成千上万的人复制。
我们正在建立打破太阳能电池效率的记录!
该计划的第一轮FPACEI于2011年启动,获得了3580万美元的赠款,用于18个独立的太阳能电池研究项目,与能源部和美国国家科学基金会合作。
目的是通过开发更有效的太阳能电池设计,使用更便宜的材料并将大规模生产效率整合到研究过程中,将新技术从实验室推出并进入工厂。
例如,一项赠款给了一家位于德克萨斯州的名为Astro Watt的公司,该公司正在研究一种超薄的大面积晶体硅电池,该电池可以以每瓦50美分的价格生产,或者以每瓦30美分的价格单独生产。瓦。
另一部分是科罗拉多州立大学的一个项目,该项目旨在提高当前碲化镉太阳能电池技术的效率,而又不会增加制造成本。
最大的一笔资金(6,240,942美元)交给了国家可再生能源实验室(NREL)和行业合作伙伴,以基于铜铟镓硒化锌(又名CIGS)的低成本薄膜太阳能电池项目。
如果CIGS敲响了钟声,您可能会想到瑞士研究团队创下的CIGS转换新记录,该记录是上周刚刚宣布的,为20.4%。
NREL的项目目标仅为16%,这听起来太适度了,除非您考虑FPACE计划中制造业的综合地位。瑞士人在实验室里取得了不错的成绩,这一切都很好,但是NREL的目标适用于细胞从商业生产线下线的最终结果。
值得强调的另外两个项目涉及开发低成本,基于激光的硅太阳能电池制造方法,位于俄勒冈州的Solar World Industries America(美国最大的太阳能公司)与由该团队牵头的团队共投入了近800万美元。特拉华大学
至于PFACEII,这一轮资金更专门用于开发模型单结系统,该系统“有可能达到肖克利-奎塞尔功率转换效率的极限。”
如果赠款取得成果,将其与PFACEI的制造改进相结合,将是一个致命的组合。
敬请期待:PFACEII的申请截止日期为4月28日。
更新:该文章已被更正,以将科罗拉多州立大学命名为资助对象之一。感谢Russell Geisthardt引起我们的注意。
图片(已裁剪):太阳能电池板
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