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原标题:新型有机聚合物为基础的单结太阳能电池

浏览次数:141 时间:2020-01-05

有机太阳能电池是一个新兴的技术,具有低成本加工的潜力,是目前用低成本薄膜来替代硅光伏技术的主要措施。据目前的数据来看,倒置结构的开发延长了有机太阳能电池的寿命。通过结合使用不同类型的聚合物活性层,IMEC准备将有机光伏技术引入市场。

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有机聚合物为基础的单结太阳能电池的效率为6.9%。IMEC独特的倒置结构和Plextronics公司的聚合物完美结合,使新电池达到较高的效率水平。将此聚合物应用到组件上,也可以达到每25平方厘米5%的水平。

2018年11月27-28日,中来股份董事长林建伟、中来光电联席总经理刘志锋博士到访欧洲微电子研究中心IMEC,与IMEC团队就工业化双面太阳能电池合作项目交流进展和结果,深入讨论了该项目相关的技术细节和工艺优化,并就新一代高效N型双面TOPCon电池的研发等达成了长期技术合作的意向。

IMEC研发的倒散装异质结构,至少提高了有机太阳能电池0.5%的效率。在活性层中,一个新的缓冲层可以优化光管理设备。IMEC研发的新型倒置结构和Plextronics公司的低带隙p型高分子聚合物结合,可以将转换效率稳定在6.9%。据报道称,这是在所有的倒置结构和高分子聚合物中,最高的转化效率。

IMEC中心光伏科学总监Jef Poortmans教授、光伏总监Jozef Szlufcik博士、晶硅光伏组件和系统团队负责人Ester Voroshazi博士、商务总监Philip Pieters博士等参与本次会议。

IMEC研发团队负责人Tom Aernouts表示,我们很高兴能有机会和Plextronics公司合作,将IMEC在光电领域的专业性和Plextronics的创新性聚合物材料结合在一起,才有这些出色的成绩。随着材料的不断优化升级,我们还可以引入多层材料来获取不同光谱的光照。照我们预计,有机太阳能电池的寿命可达10年以上,在两到三年内转换率可以达到10%。

团队合影留念

Plextronics公司总裁兼首席执行官Andy Hannah也补充道,与IMEC和Solvay这样的行业领导者合作,使我们有机会探索新的方法来加强对OPV技术的研发。

成立于1984年的IMEC,拥有来自全球近80个国家的4000名研究人员,是世界领先的纳米电子和数字技术领域研发和创新中心,与美国的英特尔、IBM并称为全球微电子领域“3I”。

Solvay公司产品创新中心主任Patrick Francoisse也表示,我们很高兴与IMEC合作开发新的OPV技术,我们相信,有机太阳能电池将在未来发挥更大的作用。这次与IMEC的合作,加强了我们给这个新兴市场提供新产品的信心。

中来股份一直以来处于N型光伏技术发展前沿,持续注重技术创新。早在2016年5月,中来与IMEC就工业化双面太阳能电池项目开展了合作。当时双方共同开发了平均正面转换效率达到22.0%的工业化双面太阳能电池。

在首个合作项目即将收官之际,双方就合作项目的进展和结果进行了交流,深入讨论了该项目相关的技术细节和工艺优化。此次中来股份林建伟董事长一行到鲁汶实地考察了IMEC的先进晶硅光伏实验室和高效太阳能电池研发线,该产线能够实现高效太阳能电池技术的研制开发并与工业应用良好兼容。IMEC最高正面转换效率22.25%的双面电池已获得Fraunhofer ISE CalLab的认证,而目前中来的N型双面电池量产正面转换效率也已高达22.5%,远高于项目原设定目标,达到了目前行业内可量产工艺的顶尖水平。

双方深入探讨技术进展

双方对此前的合作项目表示十分满意,并设定了下一步共同研发的方向。从新一代高效N型双面TOPCon电池的研发,到高效组件的封装和焊接技术,以及双面组件的应用和模拟进行了可行性的讨论,双方达成了长期技术合作的意向。

中来股份董事长林建伟先生表示:“中来始终致力于高可靠、高效率、低成本的光伏技术的研发与产业化。中来股份的三大业务板块是:先进的光伏材料、高效高可靠的光伏电池和组件以及分布式为主的各类电站开发。我们看到IMEC不仅在半导体和光伏电池方面有领先的技术,在光伏材料到组件以及系统也有非常全面及深入的研究,这些都与中来的发展战略不谋而合,相信双方能共同开展更多的合作。”

林建伟董事长在看高效N型电池片

林建伟董事长一行也专程造访了位于比利时亨克的EnergyVille总部。EnergyVille是一家法兰德斯大区可再生能源与智能能源系统的联合研发中心,它联合了包括IMEC,荷兰语天主教鲁汶大学、VITO,荷兰UHassalt大学等多家研究机构和大学,强强联合,致力于推动以市场为导向的城市可再生能源系统的研究合作。IMEC作为EnergyVille的重要发起方和参与方,在光伏、全固态锂电池、功率电子以及能效预测等多个领域广泛深入地参与合作开发。

IMEC光伏科学总监及EnergyVille研发战略总监Jef Poortmans教授表示:“中来在高效N型TOPCON双面电池及IBC电池的研发与量产方面取得的成就令人印象深刻。IMEC的宗旨是让人类拥抱更美好的生活,因此技术的工业化应用非常重要,而中来是能将N型电池技术及组件技术快速实现量产的优秀合作伙伴。我们很高兴将和中来开展全面、长期的技术合作。”

关于IMEC

IMEC是全球领先的纳米电子学、能源和数字技术研究与创新中心。该中心独一无二之处在于将其在微芯片技术领域广受好评的领先地位,与深厚的软件和ICT专长结合到一起。通过利用其世界一流基础设施和遍布于众多行业的当地与全球合作伙伴生态系统,IMEC能够在医疗保健、智慧城市和移动出行、物流和制造与能源等应用领域实现突破性创新。

关于中来股份

中来股份是光伏背板、高效单晶硅N型双面太阳能电池和双面光伏组件开发、生产与销售方面的全球领导者。苏州中来光伏新材股份有限公司于2008年成立,目前是全球最大的光伏背板制造商,年产能超过1亿平方米。泰州中来光电科技有限公司是苏州中来旗下全资子公司,成立于2016年,自2017年以来凭借N型双面太阳能电池产能达到2.4吉瓦,成为全球太阳能行业的领跑者。今年上半年中来将高效TOPCon技术引入N型双面电池,极大降低电极接触区域复合速度,并获得了更高的Voc,将平均电池转换效率提高到22.5%以上,叠加其他组件高效封装技术,可提高60片N型双面组件正面功率可达330W以上。

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