在当今世界,随着能源危机的加剧和环境污染问题的日益严重,十大太阳能作为一种清洁、可再生的能源,其开发和利用受到了全球范围内的广泛关注。近期,太阳能发电效率取得了令人瞩目的新突破,这些进展不仅推动了太阳能技术的发展,也为实现全球能源结构的转型提供了新的动力。
1. 钙钛矿与硅太阳能电池的结合
中国科学家与隆基绿能等机构合作,设计并认证了一种钙钛矿与硅太阳能电池有效结合在一起的双结叠层太阳能电池,光电转换效率达到近33.9%。这种太阳能电池突破了单结太阳能电池的效率极限,通过双层交织钝化策略,研究人员成功地将更多的光能转化成电能,提高了电池的效率。此外,底部硅电池采用双面金字塔结构,使得钙钛矿/硅叠层太阳能电池在光学性能方面得到了显著提升。这一技术被认为是下一代实现产业化的光伏技术,具有极大的发展前景。
2. 晶硅太阳能电池效率的突破
隆基绿能科技股份有限公司在《Nature》期刊上发表的研究成果显示,通过全激光图形化工艺使晶硅电池光电转换效率突破27%。这一突破标志着晶硅太阳能电池效率首次超过27%,为基于晶硅材料的光伏技术和产业树立了新的里程碑。该研究展示了背接触(BC)电池在实现高效率与低成本方面的巨大潜力,为未来低成本、高效的BC电池生产奠定了基础。
3. 太阳能光热发电储热技术的新进展
结合热能储存的太阳能光热发电技术是未来可再生能源系统中最具应用前景的发电技术之一。研究人员正在积极开展具有更高运行温度和发电效率的新一代太阳能光热发电技术的研究。熔融氯盐因其出色的热物性、较高的热稳定性和较低的材料成本,成为下一代熔盐技术中最具发展前景的储热/导热材料之一。
4. 钙钛矿太阳能电池技术的研究进展
钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池因其差异化吸收更宽范围波长的太阳光,降低光子热化损失,展现出打破单结太阳能电池Shockley-Queisser极限效率的巨大优势。这种叠层太阳能电池的效率极限会在43%左右,是一项非常有前景的技术。
结论与展望
十大太阳能发电效率的新突破为太阳能技术的发展带来了新的机遇。随着钙钛矿与硅太阳能电池的结合、晶硅太阳能电池效率的提升以及太阳能光热发电储热技术的进步,我们有理由相信,太阳能发电将在未来的能源结构中占据更加重要的位置。这些技术的发展不仅有助于减少对化石能源的依赖,降低温室气体排放,也为实现全球可持续发展目标提供了强有力的支持。随着技术的不断成熟和成本的进一步降低,太阳能发电有望在全球能源消费中扮演更加重要的角色。