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    顶呱刮哪种中奖率高:光伏材料及熱電材料國內外科研、產業發展分析

    体彩顶呱刮新票2019年 www.nvmalf.com.cn 2019-05-24 

    先進光伏材料


    光伏材料又稱太陽能電池材料,是指能將太陽能直接轉換成電能的材料。鈣鈦礦是目前最為先進的一種光伏材料,光電轉換效率在短短幾年內就由3.8%上升至22.1%,顯示出極大的應用潛力。但其也具有晶體結構不穩定,對濕度、紫外光和溫度等環境因素敏感等缺點。


    目前鈣鈦礦太陽能電池仍以實驗開發完善為主, 少有幾個國內外的公司正在嘗試鈣鈦礦太陽能電池的產業化生產及應用。成熟的鈣鈦礦太陽能電池技術的發展可以替代現有的晶硅太陽能電池,而其特有的柔性更拓寬了電池的應用領域。


    國外研究進展


    隨著技術日益成熟和工藝日趨完善,商業化生產和技術的不斷革新交替進行是國外對于鈣鈦礦太陽能電池市場推進的主流方式。


    (1)商業應用領域


    為了盡快推進鈣鈦礦太陽能電池的商業生產,依托牛津大學物理學教授Henry Snaith團隊組建的牛津光伏公司(OxfordPV)嘗試將鈣鈦礦電池和硅電池相結合,以滲透現有的商用晶硅太陽能電池,將其集成到大規模硅太陽能電池和組件生產中,取得先機。針對鈣鈦礦電池在商業生產中面臨的成本、壽命等致命性問題,瑞士Solaronix公司做了明顯的改善。與牛津光伏公司所開發的商業應用領域類似,澳大利亞GreatCell Solar公司計劃建設一個生產鈣鈦礦太陽能電池(PSC)的示范基地。


    (2)科學研究領域


    在2016年,世界各地的眾多研究團隊公開了他們的實驗進展;自2017年來,多個實驗團隊取得了矚目的進展。2017年9月,有報道指出,EPFL的 Michael Grtzel實驗室的研究人員通過沉積60nm厚的CuSCN層替代成本高昂的有機空穴傳輸材料spiro-OmetaD,制備出鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率超過20%;通過在CuSCN和金電極之間引入了還原氧化石墨烯薄間隔層,使得鈣鈦礦太陽能電池在60℃的全日光照條件下,在最大功率輸出點工作1000小時后,仍可保持95%以上的初始效率。


    國內研究進展


    我國在該領域的進展表明,無論是科研院?;故歉咝錄際跗笠?,都將鈣鈦礦太陽能電池性能的提升作為研究熱點,并沒有明確該材料的商業開發方向,使得我國目前的鈣鈦礦太陽能電池依然停留在科研領域。


    (1)科學研究領域


    2017年我國有多個實驗團隊在該領域取得了突破性進展;近年,我國研究人員在高開路電壓、良好熱穩定性的全無機鈣鈦礦太陽能電池上取得了突出進展;我國科學研究人員在鈣鈦礦太陽能電池的轉換效率上取得了較大突破,同時積極開發大尺寸太陽能電池組件, 開發新材料以優化生產工藝,這都為鈣鈦礦太陽能電池的大規模生產奠定了堅實的基礎。


    發展趨勢及建議


    目前,鈣鈦礦太陽能電池仍以科學研究為主,國內的研究與產業化推進幾乎與國外同步展開,并取得了顯著進步,甚至某些研究方向居于國際領先。然而,對比國內外的發展趨勢,我們可以看到有明顯的不同,這也是我國鈣鈦礦太陽能電池產業較少發展較慢的主要原因。


    若想未來早日實現鈣鈦礦太陽能電池的商業化生產及應用,我國應從商業角度出發來研究鈣鈦礦太陽能電池。


    熱電材料


    熱電材料是一種通過固體內部載流子的運動實現熱能和電能之間相互轉換的新能源材料,在特種電源、工業余廢熱回收、局部精確控溫、航空航天和軍事等領域等領域取得廣泛的使用。


    國外發展現狀


    目前,熱電材料已經取得產業化,國外發達國家已經孵化出一系列專門從事熱電材料及其器件研究與生產的企業,包括美國貳陸馬洛公司(II- VIMarlow)、 德國TEC微系統公司(TEC Microsystems)、俄國晶體公司(Crystal)、日本松下公司等。


    國內發展現狀


    當前,我國在熱電材料的研究上已經處于世界領先水平。以中科院上海硅酸鹽研究所、武漢理工大學、清華大學、浙江大學、北京航空航天大學、南方科技大學等為代表的眾多高校和科研院所紛紛投入到熱電材料和器件的研究中。除熱電材料體系外,國內在新型熱電材料的研發上也取得了豐碩的成果。但我國的熱電材料產業與國外發達國家相比仍具有一定的差距。


    我國是熱電材料的研究和生產大國,但并不是熱電材料的發展強國,總體而言,我國熱電材料學術研究要強于產業發展。在未來的發展中,應加強熱電材料在軍事領域、汽車領域和光伏領域的應用。

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