清華大學寧存政：新型高效低成本太陽能電池解析 2017-08-04 14:39:13
摘要：清華大學電子工程係教授，中組部“千人計劃”學者寧存政在“全球光伏行業(ye) 趨勢及機遇分析”分論壇上作了《新型高效低成本太陽能電池解析》主題演講。
以下為(wei) 寧存政演講文字實錄：
寧存政：謝謝大家。非常感謝主辦方給我這個(ge) 機會(hui) ，有機會(hui) 跟光伏界的領袖和企業(ye) 界或者是產(chan) 業(ye) 界的同行進行交流，我講的內(nei) 容可能跟今天早上大部分的內(nei) 容不太一樣內(nei) 容不是現在有產(chan) 品的東(dong) 西，今天早上幾位都講過，雖然近幾年成本大幅降低，但降低的速率慢下來了，將來某一天，我們(men) 把現有的潛力挖進的時候，我們(men) 需要新的技術跟進，保持我們(men) 的領域的整個(ge) 的勢頭。
作為(wei) 在大學，我們(men) 研究一些未來的技術，這個(ge) 圖大家已經看過幾次了，目前太陽能電池效率和時間以及發展曆史，主要四大類，一個(ge) 是單晶多節太陽能電池，然後單晶矽，然後薄膜電池，然後新型電池，這個(ge) 新型電池的斜率高多了。
底下的這個(ge) 是廉價(jia) 的，低效型的，大家可以看到，薄膜單晶矽這些技術，大時候屬於(yu) 一種相對效率比較低，但成本也比較低的技術。相對的呢，我們(men) 有多節聚焦技術，這個(ge) 技術的成本效率非常高，大概40以上的效率，那麽(me) 相應的成本也比較高。我們(men) 過去10年，我們(men) 努力的或者工作研究的重點，在這塊有沒有可能發展出新的技術來？這也就是說我們(men) 的高效，有沒有高效、低成本的組合？我們(men) 這個(ge) 低成本呢，跟高效率通常是個(ge) 矛盾的東(dong) 西，大家很清楚，那麽(me) 就是說對我們(men) 研究的角度來說，有沒有低成本的辦法，成長出一種高質量，滿足多結太陽能電池要求的材料？
上麵生長的所有的層，跟底下的基底要匹配，那麽(me) 任何的不匹配都造成非常大的質量和效率的問題，那麽(me) 成本的這個(ge) 主要的大致有兩(liang) 點，一種是需要非常高質量單晶材料，另外這種技術目前的成本還是太高，過去剛開始幾十年主要用在空間、衛星什麽(me) 東(dong) 西，現在開始大型電站也在用，成本我就不去再仔細講了，我剛才講的太陽能電池在豎直方向堆起來，道理很簡單，就是說跟剛才豎直方向不一樣，現在橫方向攤開，我需要色散光學，這樣的話，我如果在不同的帶隙的半導體(ti) 吸收材料吸收不同波長，可以達到跟豎直波長一樣的效果，但不同的地方，這個(ge) 時候我不需要把不同的能隙寬度材料堆到一塊兒(er) ，這樣的話對生長的要求相對要弱多了，第一次很早了，一九八幾年，幾十年了，近幾年有各種各樣不同的做法，怎麽(me) 把不同的光在空間給分開不同地方去吸收，這是一個(ge) 原則。最近有些效率還不錯的做法，那麽(me) 問題是什麽(me) 呢？為(wei) 什麽(me) 這個(ge) 概念幾十年沒有得到非常大的重視和注意力呢？主要一點，光學部分比較簡單，現在有非常便宜的光學，做得效率非常高，問題就是這種我們(men) 需要橫向材料，我們(men) 不可能在一個(ge) 單一基底上長出能隙不同的材料，那麽(me) 怎麽(me) 做呢？找一塊矽，然後從(cong) 分別不同的基底上剝離，轉到一個(ge) 平台上，大家也可以想像，做工藝、做加工的人都知道，過去幾十年主要停留在研究階段，沒有真正的企業(ye) 起來。我們(men) 最近大概八九年、十年研究的重點，有沒有一種本身，避免剝離、轉移的昂貴過程。核心細節之一，有沒有低成本的辦法，可以生長橫向多節電池需要的高性能吸收材料，我們(men) 用一種比較薄膜生長的辦法，我們(men) 需要的多能隙的半導體(ti) 一次生成。
我們(men) 從(cong) 左到右變核心組分，本真發光，每一個(ge) 地方不同能隙的寬度，你可以通過分光以後，可以把分光的波長位置和吸收位置匹配起來，我們(men) 做了幾十個(ge) 點的硬光譜，質量非常好。
我們(men) 可以用矽，或者其它的，更便宜的，然後我們(men) 長一些柱狀的楨列，基本上什麽(me) 材料，有一不中普適的基底。是第二點技術的關(guan) 鍵。
那麽(me) 概念上怎麽(me) 做？比如生長一個(ge) 基底，事先圖形化，我們(men) 根據光學的要求，色散以後，做橫向的多極多個(ge) 正負電極在橫方向做，最近我們(men) 有一個(ge) ，我們(men) 把色散聚焦的光學和我們(men) 這個(ge) 電池吸收材料整個(ge) 集成起來，我們(men) 最近設計的整個(ge) 的厚度大概到幾個(ge) 厘米，這樣你可以看跟通常的聚焦電池的結構非常不一樣，做成非常薄的一種，普通的平板太陽能電池板看起來差不多，但是是高聚焦的電池。各個(ge) 部件已經做出來了，按照目前的三節電池優(you) 化後的率，可以和多節電池差不多的程度。
我稍微總結一下，我們(men) 的優(you) 勢，低成本的原因和高效率的原因，不需要高成本的單晶基底、不需要昂貴的薄膜外延設備、不需要昂貴的前驅材料，材料生活過程和薄膜相當，所有加工工藝過程和薄膜電池相當。高效率就在於(yu) 吸收半導體(ti) 為(wei) 高質量的單晶材料等等圖上這些，我們(men) 的口號和目標，有沒有一種薄膜的成本和多節的效率，這是我們(men) 的口號和目標，謝謝大家。(云顶电子游戏网站登录)
