近來，我國東北地區(qū)嚴重的霧霾問題引發(fā)了全民吐槽。而在人們爭相吐槽的同時，如何快速發(fā)展可再生能源以有效解決霧霾問題也成為了討論的焦點。其中，經(jīng)過多年來的快速發(fā)展，太陽能發(fā)電已經(jīng)成為了全球最便宜的能源之一。但是盡管如此，相對于火電等傳統(tǒng)能源來說，太陽能發(fā)電的成本依然較高。那在霧霾肆虐之下，太陽能發(fā)電又靠什么來降低發(fā)電成本，挑起可再生能源取代傳統(tǒng)化石燃料的重任，還天空一個蔚藍呢？
俗話說，技術創(chuàng)新是第一生產(chǎn)力，太陽能發(fā)電想挑起重任，就必須要通過不斷的技術創(chuàng)新來降低發(fā)電成本。追本溯源，從長遠發(fā)展來看，太陽能發(fā)電成本的降低主要依靠的是電池效率的突破。而令人欣慰的是，2016年太陽能行業(yè)的科研人員們并未讓人失望，他們用一次又一次的技術突破證明了太陽能發(fā)電的良好前景。
本篇文章，將為大家盤點光伏行業(yè)2016年度十大新技術和突破性進展，請關注這些技術，它們可能改變未來！
NO．1 松下推出新型高效HIT太陽能電池組件 效率達36％！
2016年2月16日，松下宣布推出創(chuàng)新型高效太陽能電池板，HIT N330 和N325 光伏組件。
該創(chuàng)新型異質(zhì)結(jié)電池結(jié)構由單晶硅和非晶硅（無定形硅）層構成。據(jù)報道，松下HIT系列電池與傳統(tǒng)太陽能電池尺寸相同，但能效居于行業(yè)領先。松下表示，松下HIT系列太陽能電池板利用 96片HIT太陽能電池，相比于傳統(tǒng)60片電池而言，不浪費空間，高溫情況下性能表現(xiàn)更好。并且，此新型太陽能電池組件幾乎適用于所有的住宅應用，每平方英尺產(chǎn)能高達36％，能極大降低系統(tǒng)安裝成本。
松下指出，其獨特的金字塔式電池結(jié)構促成了其無與倫比的效率，可吸收更多的陽光發(fā)電，比傳統(tǒng)晶體結(jié)構能效更高。排水架設計可排開太陽能電池板表面的積水，即便安裝角度較低，可避免積水或變干后的水漬，減少能源輸出耗損效率。
編輯點評：該電池組件亮點在于其獨特的金字塔式電池結(jié)構，可以讓電池更大程度的吸收太陽光，從而使電池組件的效率達到了高點。除此之外，該電池組件的排水架設計也是一個亮點，這樣的細節(jié)優(yōu)化彰顯了科研人員追求完美的精神。而這正是所有的科研技術人員需要學習的東西。該電池組件的推出對整個太陽能光伏行業(yè)起到了極大的推動作用。
NO．2 薄膜CIGS太陽能電池效率刷新紀錄 達22．6％！
德國巴登符騰堡太陽能和氫能源研究中心（ZSW）宣布研制出轉(zhuǎn)換效率為22．6％的CIGS（銅銦鎵硒）薄膜太陽能電池。轉(zhuǎn)換效率超出日本制造的電池0．3個百分點，這也是ZSW第五次重新攬回世界紀錄。
此款新型電池面積為0．5平方厘米，屬于測試電池標準大小。研究所的研究人員通過提高優(yōu)化生產(chǎn)工藝提升了電池效率性能。具體就是CIGS表面的沉積后處理，將金屬化合物摻入到該層。
銅銦鎵硒（CIGS）薄膜太陽能電池效率在過去三年比過去15年增長還多。由于效率提高，其發(fā)電成本快速降低。
近年來薄膜光伏效率紀錄增長勢頭迅猛，前三年時間，每隔半年左右，世界紀錄就會被刷新，每年平均提升0．7％。薄膜電池可能很快將成為已經(jīng)占據(jù)了光伏市場多年的硅基解決方案的有力競爭者。
據(jù)悉，在未來的幾個月里，ZSW將與業(yè)界的合作伙伴Manz合作，將這一最新技術從實驗室輸出走進工廠。Manz總部位于德國羅伊特林根，提供CIGS薄膜太陽能電池組件交鑰匙生產(chǎn)線。
編輯點評：晶硅電池之外的薄膜電池一直是人們關注的焦點，薄膜電池也是近年來業(yè)內(nèi)研究的重點。而CIGS太陽能電池作為一種發(fā)展相對成熟的薄膜技術，其背后的潛力巨大。目前，CIGS組件生產(chǎn)成本已經(jīng)低至和硅技術差不多。參照這幾年的發(fā)展速度，在未來的幾年，CIGS光伏技術很有可能趕超多晶硅技術，帶領薄膜光伏強勢崛起。
No．3 Alta Devices雙結(jié)太陽能電池效率創(chuàng)紀錄達31．6％
Alta Devices宣布其砷化鎵太陽能光伏刷新世界紀錄，該公司生產(chǎn)出效率高達31．6％的雙結(jié)電池，此項最新技術獲得美國能源部國家可再生能源實驗室（NREL）認證。
2013年Alta單結(jié)太陽能電池效率紀錄達30．8％，此后不久，該紀錄被NREL趕超，然而Alta重新再次刷新世界紀錄。
Alta Devices通過多項突破性技術來使用砷化鎵制造太陽能電池片，在單結(jié)太陽能技術領域?qū)崿F(xiàn)了世界最高能效。此次，阿爾塔推出的全新雙結(jié)技術建于之前的單結(jié)技術基礎之上，使用了磷化銦鎵作為基底之上的第二個吸收層。相比單結(jié)設備，磷化銦鎵利用高能光子的效率更高，所以在等量太陽光下，新的雙結(jié)技術產(chǎn)生的電量更多。該公司的太陽能效率已經(jīng)獲得能源部的國家可再生能源實驗室（NREL）測量和認證。
Alta現(xiàn)在保持單結(jié)雙結(jié)砷化鎵薄膜太陽能電池技術世界紀錄。但是還面臨將此實驗室研究技術創(chuàng)新投入到批量生產(chǎn)的挑戰(zhàn)。
編輯點評：2015年，中國的漢能薄膜將美國Alta Devices公司收為旗下，當時Alta Devices掌握的砷化鎵（GaAs）柔性薄膜電池技術是世界最領先的薄膜太陽能電池技術，其雙結(jié)電池片的發(fā)電效率已達30．8％。而經(jīng)過一年的技術資源整合，Alta Devices的電池技術再次爆發(fā)，將雙結(jié)電池片的發(fā)電效率提高到31．6％。而更讓人興奮的是，Alta Devices的單結(jié)砷化鎵薄膜太陽能電池已經(jīng)開始量產(chǎn)?？梢灶A見的是，隨著技術的進步及成本的降低，薄膜光伏將逐步崛起。
NO．4 多接合硅晶太陽能電池效率突破30％！
德國Fraunhofer太陽能系統(tǒng)研究所（ISE）與奧地利公司EV Group（EVG）合作，成功以硅晶太陽能電池為基礎，加上擁有兩個電極的多接合太陽能電池技術，讓太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率一舉沖高到30．2％。
具體來說，F(xiàn)raunhofer ISE和EVG的研究員透過直接外延片接合（direct wafer bounding）工藝將微米級的三五族半導體材料轉(zhuǎn)換為硅材；經(jīng)電漿活化后，外延片表面的次電池（subcell）將呈現(xiàn)真空狀接合，使三五族次電池表面的原子與硅原子緊密接合，形成以硅材為基礎的次電池。
而透過堆疊磷化銦鎵（GaInP）、砷化鎵（GaAs）、硅（Si）等三種次電池所構成的多接合電池，能吸收更廣光譜的太陽光，轉(zhuǎn)換效率也能大幅提升。Fraunhofer ISE和EVG成功使4平方公分面積的三五族半導體／硅材多接合電池之轉(zhuǎn)換效率提高到30．2％，突破了硅晶太陽能電池的理論效率天花板29．4％，并由Fraunhofer實驗室檢證完成。
編輯點評：在目前已大規(guī)模商業(yè)化的硅晶太陽能電池轉(zhuǎn)換效率很難超過23％的情況下。該項技術突破了硅晶太陽能電池的理論效率值，讓業(yè)內(nèi)人士對未來的高效太陽能光伏電池生出無限憧憬。目前，雖然這類三五族半導體／硅材多接合電池的成本仍然高昂，但是三五族半導體磊晶工程和接合技術等都有成本降低空間。所以，這項技術未來仍然有很大的提升空間，屆時，突破效率天花板的高效硅晶太陽能電池將會有量產(chǎn)的那一天。
NO．5 弗勞恩霍夫聚光光伏組件效率創(chuàng)新高 達43．3％！
弗勞恩霍夫ISE在2014年創(chuàng)造新的太陽能電池效率之后，宣布使用聚光光伏（CPV）技術的太陽能電池組件效率再次刷新世界紀錄。據(jù)位于弗萊堡的研究院透露，此款新型迷你CPV組件包括四結(jié)太陽能電池，效率刷新了世界紀錄達43．3％。
弗勞恩霍夫ISE Andreas Bett博士表示：＂此項新技術創(chuàng)造了聚光光伏技術新的里程碑，展現(xiàn)出其工業(yè)應用的潛力。＂
聚光光伏技術經(jīng)常使用多結(jié)太陽能電池。CPV技術廣泛應用于太陽輻射大的地區(qū)。2014年，弗勞恩霍夫及其合作伙伴法國Soitec公司及其法國研究機構CEA－Leti，創(chuàng)造了光電轉(zhuǎn)化效率高達46％的太陽能電池，是光電轉(zhuǎn)化效率的最高紀錄。
編輯點評：被稱之為第三代光伏技術的高倍聚光光伏發(fā)電技術的發(fā)展向來引人注目，其光電轉(zhuǎn)換效率理論上可達70％。近年來，聚光光伏技術創(chuàng)造的光電轉(zhuǎn)換效率屢創(chuàng)新高，極高的轉(zhuǎn)換效率總是讓光伏人士眼前一亮。但是，目前聚光光伏項目一般都是通過一個支架直接安放在地面上，假設全部安裝在屋頂?shù)脑?，則存在維護和安裝上的困難。如果未來這一問題不解決的話，聚光光伏的發(fā)展將會因為難以安裝到屋頂上而受限制。
