2018年，无论是装机【jī】量还是发电量，太阳能发电【diàn】在【zài】全球取得了长【zhǎng】足的进【jìn】步。而在【zài】决定【dìng】未来的电池【chí】效率方面，也【yě】取得了令人瞩目的成【chéng】绩。下面OFweek太阳能光伏网【wǎng】将盘点2018年太阳能电池【chí】十【shí】大效率突破【pò】。
NO.1 有机柔性光伏电池效率破记录，达7.4%
2018年6月，希【xī】腊有【yǒu】机电子技术研发团队(OET)称，其研发的【de】完全卷对卷【juàn】印刷聚合物【wù】基单结有机光伏(OPV)电池【chí】创【chuàng】造了新效率【lǜ】纪录，为7.4%。
据了【le】解，OET研发的OPV效率从最初的1.8%，已经提【tí】升到目前的【de】7.4%，性能明显提高，公【gōng】司【sī】计划到2021年实【shí】现OPV电池9%的【de】效率，并表示【shì】正在【zài】努力实现【xiàn】这一目标。
该公【gōng】司在一份声明中表示【shì】：“针对2021年的各种【zhǒng】示范项【xiàng】目，OPV发电效率新结果【guǒ】可以支持【chí】每年面积达100万平方米的【de】批【pī】量生产。”
据【jù】了解。全面印刷的OPV面板宽【kuān】度可【kě】达【dá】1米，形【xíng】状各【gè】异。灵活的OPV电【diàn】池可以连接到一系列平面【miàn】和曲面，从而【ér】改善消费产品形【xíng】态，应用领域从【cóng】照明，显示器扩展到电子电【diàn】路，生物传感器，可穿戴【dài】设【shè】备，IT和物【wù】联网【wǎng】应用等。
编辑点评：
尽【jìn】管这类单结有机【jī】光【guāng】伏【fú】电池的效率很低，但是其【qí】胜在成本低廉，而且可以达到的面积其【qí】他光伏电【diàn】池难以【yǐ】企及。与其他还处在实验室【shì】的电池相比，该类电池其【qí】应用领域【yù】非常【cháng】广泛【fàn】，而且【qiě】已经开始商业【yè】化应用，随着效率的提升，这类电池也许【xǔ】未来能够获得长效发【fā】展【zhǎn】。
NO.2 高达17.3%!南开大学团队【duì】刷新【xīn】有机太阳能电【diàn】池效率【lǜ】世界【jiè】纪录
8月，南开【kāi】大【dà】学化【huà】学学院陈【chén】永胜教授领衔的团队【duì】在有机太阳能【néng】电池领域研究【jiū】中获【huò】突破性进【jìn】展。他们设计和制【zhì】备的叠层有机太阳能【néng】电池材料和器件，实现了【le】17.3%的光电转【zhuǎn】化效率，刷【shuā】新了世界纪录。
相比硅基无【wú】机太阳能电池，有机【jī】太阳【yáng】能电【diàn】池可以弯曲，并且足【zú】够【gòu】薄，可在建筑物或【huò】服装【zhuāng】内【nèi】弯曲和扭曲，并可以制成任何颜色【sè】，甚至透明，从而与周围环【huán】境相匹配。
但是较低的光【guāng】电转化效【xiào】率阻碍了有【yǒu】机太阳能电【diàn】池的发【fā】展，近几年，有机太阳【yáng】能电池光【guāng】电转化【huà】效率一直在11%到【dào】12%左右徘徊。
南开大学所设计的【de】叠层有机太阳【yáng】能电【diàn】池不但效率【lǜ】出众，而【ér】且稳定性优异，在经过166天连【lián】续测【cè】试后，性能损失仅为【wéi】4%。这一最新成【chéng】果让【ràng】有机太阳【yáng】能电池【chí】距离产业化更近一【yī】步。
而【ér】根据陈永胜教【jiāo】授【shòu】预测【cè】，有机太阳能电池(垫层)的最【zuì】高转化效率【lǜ】理论上可【kě】以达到20%以上。
编辑点评：
有机太阳能电池一直是行业内不【bú】大【dà】受待见的一【yī】个【gè】方向【xiàng】，但是南开大学的【de】这一实【shí】验结果【guǒ】或将改变这种局面。这类电池最大的优势在于成本低廉，而【ér】且柔性【xìng】的特【tè】质使【shǐ】得这【zhè】类电池可【kě】以应用【yòng】到建【jiàn】筑等多种【zhǒng】场景中，一旦未来其量产化效率【lǜ】也达到17%以上，那有【yǒu】机太阳【yáng】能电池有望【wàng】迎来市场化应用【yòng】。
NO.3 高达23.95%、22.04%!晶科能源独领【lǐng】P型单多晶电池世【shì】界【jiè】纪录
2018年【nián】5月，晶科能源【yuán】宣【xuān】布，公司高效P型【xíng】单晶电池【chí】转换效率【lǜ】达到【dào】23.95%，再破世界【jiè】纪录。这一效率纪【jì】录获得中国科【kē】学院太阳光伏发电系统和风力发电系统质量检测中心的测试认可。
据了解，该高效电池技术应用【yòng】晶科自【zì】主研发的高掺杂【zá】低缺陷P型单晶【jīng】硅片，结【jié】合在选择性发【fā】射极(SE)、氧化【huà】硅钝【dùn】化层、背钝化等【děng】全【quán】方位【wèi】的工艺优化，达到23.95%的高【gāo】转【zhuǎn】化效【xiào】率。晶科能源特有的黑硅陷光技【jì】术和多层减【jiǎn】反ARC技术，使电池片正面反【fǎn】射【shè】率达到了0.5%以下，最大程度【dù】地保证了短路电流的稳【wěn】步增长。金属化方面，该【gāi】高效电池【chí】在【zài】使【shǐ】用先进电极设计的同时，优选【xuǎn】新型丝网印刷【shuā】浆料，降低串联电阻和金属/硅界面复【fù】合几率，显著【zhe】提升【shēng】电池填充因子。
在此之前，P型单【dān】晶电池【chí】转换效率纪【jì】录【lù】为晶科保持的【de】23.45%。而【ér】不仅在单晶领域，晶科【kē】在今年10月【yuè】也打【dǎ】破了P型多晶太阳能电池转换效率世界纪录(22.04%)。该电池【chí】采用【yòng】了【le】高质量工业级硼掺杂【zá】多晶【jīng】硅片，将陷光、钝化技术【shù】及抗光衰等先进技术统一集成在【zài】PERC技术框【kuàng】架【jià】下，电池【chí】效率【lǜ】达到【dào】了22.04%。结果获得【dé】德国弗【fú】劳【láo】恩【ēn】霍夫(Fraunhofer ISE)太阳能系统研究所下属的检【jiǎn】测实【shí】验室验证。
编辑点评：
独【dú】领【lǐng】单【dān】多晶两项电池效【xiào】率【lǜ】纪录【lù】，晶科能源不仅仅只是一个【gè】组件【jiàn】供应【yīng】商，他们强大【dà】的技术实力彰显无遗。而对于已经【jīng】稳居组件供应商龙头地【dì】位的晶【jīng】科来说，新型电池的投【tóu】产【chǎn】以及产线的适配【pèi】将使得新电池以【yǐ】最快的速度量产。而【ér】一旦量产，其产【chǎn】品【pǐn】的竞争力将获得提升，同【tóng】时给行业带来很大的【de】改【gǎi】变。
NO.4 美高校研制双【shuāng】层【céng】薄【báo】膜太阳能电池光电【diàn】转换【huàn】效率22.4%创纪录
2018年9月，美【měi】国加利福尼亚大学洛杉矶分【fèn】校【xiào】等机构的研【yán】究人员开发出一【yī】种新【xīn】型薄【báo】膜【mó】太阳能电池，其双层设计大大提【tí】高了光电转换效率【lǜ】，高达22.4%，创造了同类太【tài】阳能电池新纪录。已【yǐ】得到美国【guó】能源部【bù】下属国家可【kě】再生【shēng】能【néng】源实验室确认。
据了解，这种双层串联结构的太阳能电池，上层喷涂了1微米厚的钙钛矿，有助于【yú】高效捕捉太阳能，底层是厚约【yuē】1微米的铜铟镓硒【xī】薄膜(CIGS)电池。薄膜【mó】电池【chí】表面经过纳米级的加工，再【zài】加上聚合有机【jī】物【wù】空穴【xué】传输层【céng】。这种设计可【kě】以让电池产【chǎn】生更高的电压，从而增加输出功率。整个组件【jiàn】安装【zhuāng】在厚约【yuē】2毫【háo】米的玻璃基【jī】板上。
这项技【jì】术使CIGS太阳能电池的【de】性能提高了近20%，也【yě】意味着能源成本降低了20%。研【yán】究团【tuán】队的下一【yī】个目标是将电池的光电【diàn】转换效率提【tí】高至30%。
编辑点评：
这种双层薄膜太阳能电池结【jié】构与硅-钙钛矿【kuàng】电池结构【gòu】有异曲同【tóng】工之妙，而其未来的发展潜力也让人心生向往。这种设计【jì】对【duì】于钙【gài】钛矿【kuàng】及薄膜电【diàn】池的未来发【fā】展【zhǎn】都极【jí】具开创意义。但是值得忧【yōu】虑的是，两【liǎng】种【zhǒng】薄膜【mó】电【diàn】池以及双层的设计其工艺复杂，有可能在未来的商业化应用【yòng】中【zhōng】遇到困难【nán】。
NO.5 松下【xià】HIT电池【chí】效率【lǜ】达到24.7%，打破大面积晶硅电池效率记【jì】录
2018年2月，松【sōng】下研发出【chū】了效率高达24.7%的【de】太阳能电池，该结【jié】果经【jīng】过日本【běn】产业技术综【zōng】合研究所【suǒ】的证实。松下声明称这【zhè】是实用面积(100 cm2以上)晶硅【guī】太【tài】阳【yáng】能电池的世【shì】界最高效率【lǜ】。
松下【xià】此次公布的【de】电池【chí】效率较此前【qián】的数据提高了0.8%。该【gāi】电池【chí】仍采用其HIT技术，面【miàn】积为101.8cm2，电池厚度98 μm，开路【lù】电压0.75V，短路电流4.02A(39.5 mA/cm2)，填【tián】充因子【zǐ】83.2%。
松下在声明中指【zhǐ】出，为提【tí】高电池【chí】效【xiào】率，公司主【zhǔ】要在减少复合损失，减少吸光损失和减少电阻【zǔ】损失三方面入手。HIT电池通过其【qí】高质量【liàng】的非晶硅薄层【céng】减少表面复合损【sǔn】失，而此【cǐ】次松下进一步【bù】提高了非晶【jīng】硅薄膜的品质，减少了生长工艺对【duì】基材的损【sǔn】伤，这使得电池开【kāi】路电压从0.748V提【tí】高到0.75V。同时【shí】松下【xià】通过减少透【tòu】明导电层和非晶硅【guī】层的透光度增【zēng】加了电【diàn】池对光的吸【xī】收，将短路电流【liú】从【cóng】 38.9 mA/cm2 提高【gāo】到 39.5 mA/cm2。最后通过【guò】提高电极高宽比【bǐ】提【tí】高填充【chōng】因子。
据了解【jiě】，新的HIT电【diàn】池不【bú】但效率更高，同【tóng】时厚度仅为98 μm，这充分展示【shì】了这款【kuǎn】电池在降低【dī】成本方面的潜能。
编辑点评：
PERC之后，以HIT为代表的【de】异质结电池成为了当前光伏产业的大【dà】热。异质【zhì】结电池在今年的领跑者项目中【zhōng】也大【dà】放【fàng】光彩，有望成为未来9-21年最火的太阳能光伏技术。而我国也【yě】在今年新【xīn】建了多【duō】条异质结【jié】电【diàn】池产线，未【wèi】来【lái】发展潜【qián】力巨大【dà】。
NO.6 天合光能IBC电池效率达到25.04% 再创新高
2018年2月，天合光【guāng】能【néng】光伏【fú】科学与技【jì】术国家重【chóng】点实验【yàn】室宣布【bù】，其自主研发的6英寸面积(243.18cm2)N型单【dān】晶全背电极太【tài】阳电池(IBC)效【xiào】率高【gāo】达25.04%(全【quán】面【miàn】积)，其中电池开路电压高达715.6mV。测试结【jié】果已经过权威测试机构日本电气安全【quán】与环【huán】境技术实验室【shì】(JET)独立测试认证。
IBC电池(InterdigitatedBackContact，交叉指状背接触)因其全背电极结【jié】构设计而得名，在【zài】其结构【gòu】设计中，导出电流的正、负电极金属化栅线设计【jì】在太阳电【diàn】池的背【bèi】面【miàn】，是目前商品化晶【jīng】体【tǐ】硅电池中难【nán】度【dù】最高的技术，标志【zhì】着晶体硅研【yán】发制造技【jì】术的最高水平【píng】。同时，IBC电池由于【yú】正面没有任【rèn】何电【diàn】极，具有外形美观【guān】等【děng】优【yōu】势，尤其适合光伏【fú】建【jiàn】筑一体化，其针【zhēn】对高【gāo】端应用场景，具有突出【chū】的商业化前景。
编辑点评：
IBC电【diàn】池以其高【gāo】效的【de】特性已经引起了行业的重点关注，而天合光能【néng】正式IBC电池最早的推【tuī】行者【zhě】，在这领【lǐng】域保持了多年的【de】世界纪【jì】录。目前市【shì】面【miàn】上已经有【yǒu】多款叠加IBC、双面、PERC技术【shù】的【de】组件发行，未来IBC电池将越来越频繁【fán】出现在行业【yè】人士的【de】眼前。
NO.7 牛津光伏钙钛矿硅太阳能电池的效率达到28%
2018年12月【yuè】，英国【guó】钙钛矿研【yán】发【fā】公司-牛津光伏太阳能公司表示，他们【men】在perovskite-silicon串联太阳能电池上取得【dé】了【le】28%的效【xiào】率，打破了自【zì】己保持【chí】的世界纪录。
几个月前，该【gāi】公【gōng】司的钙钛矿硅太阳能电池效率就达到了27.3%，当时该【gāi】公【gōng】司称这【zhè】是历史最高【gāo】水平。最新的成【chéng】果【guǒ】是使用了【le】1平方厘米的【de】钙钛矿硅串联太阳能电池，并获【huò】得【dé】了美国科罗拉多【duō】州国家可再【zài】生能源【yuán】实验室【shì】(NREL)的认证。
首席技术官表示将继【jì】续推进钙钛矿【kuàng】-硅太阳能【néng】电池【chí】技【jì】术，并制定了【le】一个超【chāo】过30%效率【lǜ】的路线图。
据了解，Oxford PV在德国【guó】有一条工【gōng】业试验生【shēng】产线，已经在生产商用尺寸的156mm x156mm光【guāng】伏电【diàn】池，供其开发伙伴验证【zhèng】。该公司【sī】正致【zhì】力于【yú】将钙钛矿-硅串【chuàn】联太阳【yáng】能电池技术从实验室【shì】转移到大【dà】批量生产【chǎn】。
编辑点评：
一直以来，大多数【shù】人的眼光都放在了分别提高硅【guī】太阳能电池、钙钛矿电池效率之【zhī】上，却很少有人想【xiǎng】到将两种【zhǒng】材料集合【hé】到【dào】同一个电池里【lǐ】面，从而实【shí】现优【yōu】势互补【bǔ】，英国的【de】这家公司做到了【le】，而且取得了优异的成绩。这对【duì】所【suǒ】有的业内研【yán】究人【rén】员都是一个【gè】可以【yǐ】借【jiè】鉴的方案与方向，而未来如【rú】果这种设计的电池能够【gòu】实【shí】现30%的转换【huàn】效率，那或可以取代当前的【de】硅太阳【yáng】能电池【chí】。
NO.8 一年【nián】两次【cì】刷新【xīn】纪录【lù】 汉能砷化镓【jiā】薄膜单结电池效率达29.1%
2018年11月，经德【dé】国弗劳恩霍夫【fū】太阳【yáng】能系统研究所(FraunhoferISE)认证，汉能Alta高端装备【bèi】集团 (以下简称“Alta”)的【de】砷化【huà】镓薄【báo】膜单结电【diàn】池转化效率达到29.1%，刷新世界纪录。
这是汉能Alta今年第二次刷新砷化镓薄膜单结【jié】电池转化效【xiào】率世界【jiè】纪录。2018年2月份，汉能【néng】Alta将砷化镓薄【báo】膜【mó】单【dān】结电池转【zhuǎn】化效【xiào】率刷新为【wéi】28.9%。
此外，汉能也同时保持【chí】着砷化镓薄膜单结【jié】电池组件的世【shì】界【jiè】效率纪录【lù】(25.1%)。
作为全球薄【báo】膜光伏产业的“独角【jiǎo】兽”，汉能【néng】在电池技【jì】术方面引领全球。不仅在砷化镓薄膜【mó】电池【chí】领域行业领【lǐng】先，其在铜【tóng】铟镓【jiā】硒薄膜【mó】电池也保持着多项世【shì】界纪录。
编辑点评：
汉能在【zài】薄【báo】膜领域【yù】的【de】实力毋【wú】庸置疑，在强大的技术【shù】实力基础上，汉能对【duì】薄膜产品的推广作出了极大的贡【gòng】献，2018年陆续发布了新型汉【hàn】瓦、汉伞、汉墙等颠覆人【rén】们认识的“黑【hēi】科技【jì】”产品。据了解，截止2018年10月中旬，汉能全球【qiú】累计专利【lì】申请超过7800件，全球【qiú】累计授权专利超过【guò】1700件，平均【jun1】每天超30件申请。在【zài】未来【lái】的时间【jiān】里，我们也期望汉能【néng】可【kě】以给世【shì】界带来更多的【de】惊喜。
NO.9 太阳能电池效率达37.75%创新纪录
今年4月，总部位于美国伊利诺斯州的Microlink Devices公司宣【xuān】布，其三结外延剥离【lí】技【jì】术【shù】(ELO)太【tài】阳能电池薄板转换效率达到37.75%，创下【xià】新的太阳能【néng】电池效率纪【jì】录。
据【jù】了【le】解【jiě】，这款电【diàn】池不但转换效率创造【zào】了【le】15.24厘米【mǐ】(6英寸)GaAs基三结ELO太阳能电池的最高纪录，而且其超【chāo】过3000瓦/千克的【de】密【mì】度也让所有太阳能电池望尘莫【mò】及。
这款【kuǎn】轻质电池主要【yào】设计【jì】用于卫星和【hé】无人机，其效率纪录获得【dé】美【měi】国能源部国家可再生能源实【shí】验【yàn】室(NREL)的正式认证【zhèng】，并顺利通【tōng】过【guò】工业标准AM1.5G的测【cè】试。
据了解，Microlink的ELO生产工艺涉【shè】及从砷化镓【jiā】衬底【dǐ】剥离薄【báo】活性电【diàn】池【chí】层，并结合多结技术，集成三个【gè】或更多由NREL开发的半导体层，从【cóng】而实现更高的电池转换效【xiào】率。
目前该款电池虽然转化效率超高，但是也面临成本高昂的困境。
编辑点评：
这款电池的超高【gāo】效率让人【rén】看到【dào】了太阳能电池未来的光明前景。但是【shì】美中不足【zú】的是高【gāo】昂的制作【zuò】成本难以下降，使得这款电池只能应用在一些【xiē】特殊的领【lǐng】域【yù】而无【wú】法【fǎ】推【tuī】广。未【wèi】来如果这款电池能够【gòu】将成【chéng】本下降，那获将引起太阳【yáng】能光伏行业的一场变【biàn】革。
NO.10 超过40%!Fraunhofer ISE创造太阳能【néng】电池效率新纪录【lù】
2018年【nián】11月，德【dé】国【guó】Fraunhofer太阳能研究所(ISE)与【yǔ】欧盟资助的CPVMatch项【xiàng】目合作，创造了太阳能电池【chí】组件光电转化【huà】效【xiào】率高达【dá】41.4%的记录。
该光伏组件的面积【jī】为122cm2，采用多结【jié】叠层太【tài】阳能电池的设计【jì】，堆叠多【duō】层的电池活【huó】性材料以【yǐ】吸收太阳【yáng】光谱中不同的波长。Fraunhofer没有具体说明这个破纪【jì】录的【de】组件所采【cǎi】用的电池材料，但【dàn】指出它们基于III-V族化合物半导体材【cái】料【liào】。
此组件依赖聚【jù】光【guāng】光伏发电(CPV)技术——太阳光【guāng】透过一【yī】个【gè】菲涅耳透镜汇【huì】聚【jù】到光伏电池上并直接【jiē】转化【huà】为电能。研究【jiū】团【tuán】队表示通过在组件中使用【yòng】消色差【chà】透【tòu】镜进一步提高了转【zhuǎn】换效率，事【shì】实【shí】证【zhèng】明，这【zhè】项技术可【kě】以实现非常【cháng】高的效率水平，但由于其性能仅局限【xiàn】于具备高度太阳直接【jiē】辐射的区域，迄今为止几乎还没有商业应用【yòng】。
编辑点评：
通过聚光光【guāng】伏发电(CPV)技术，光伏发电的效率来到了一个新【xīn】高点【diǎn】。但是其对环境的高【gāo】要求【qiú】使得该技【jì】术一直没【méi】有【yǒu】得到商【shāng】业应用。无论【lùn】如何，超【chāo】高的效率纪录让人【rén】看到了太阳能发电光明的未【wèi】来前景，未来随【suí】着技术的改进，这一【yī】技术或许能够给全【quán】球带【dài】来翻【fān】天覆地的【de】变化。
