光伏知识知多少——三代光伏技术的分类

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摘要:

垂緌饮清露,流响出疏桐。居高声自远,非是藉秋风。

 

在人类对能源的无尽探索中,光伏技术以其独特的魅力,成为了新时代的宠儿。它不仅代表着一种清洁、可再生的能源利用方式,更象征着人类对自然和谐共存的不懈追求。正如诗句所言:“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。”光伏技术的发展,正是这样一点一滴积累的过程,每一步虽小,却汇聚成了改变世界的力量。

 

从发现“光电效应”到如今,光伏技术在近200年的发展中历经沧桑,直到进入21世纪后,光伏发电走向产业化发展和规模化商业应用的进程,太阳能电池技术也迎来了新的革命潮。

 

 

光伏发电场景|图片来源:花瓣网

 

 

 

 

 

太阳能光伏发电的原理

太阳能电池发电的原理是基于光伏效应,即利用半导体材料(如硅)制成的光伏电池板,在太阳光照射下,能够直接将光能转化为电能的过程。这些光伏电池板中的半导体材料吸收太阳光中的光子能量,激发电子从价带跃迁到导带,从而产生电流和电压,进而通过电路系统输出电能。在技术发展的浪潮中,诞生了多种多样的太阳能光伏电池技术,行业内按照光伏材料和器件结构通常将主流的太阳能电池技术分为三代。

第一代光伏技术

 

 

指的是传统的晶体硅光伏电池,包括单晶硅和多晶硅电池。这一代技术是目前市场上最主流的光伏技术,具有技术成熟、光电转换效率较高(通常在15%到20%之间)的特点。然而,它们的缺点包括生产成本相对较高,对原材料的纯度要求高,以及生产过程中的能耗较大。

第二代光伏技术

 

 

主要是指薄膜太阳能电池,包括非晶硅、微晶硅、CIGS(铜铟镓硒)、CdTe(碲化镉)等材料。第二代技术的优点是材料使用量少,但光电转换效率通常低于第一代晶体硅电池,且稳定性和寿命问题仍有待提高。薄膜电池的市场份额正在逐步扩大,但目前仍然面临提高效率和降低制造成本的挑战。

第三代光伏技术

 

 

包括高倍聚光电池、有机太阳能电池、柔性太阳能电池、染料敏化纳米太阳能电池等新技术。这一代技术理论上可以实现更高的转换效率,并且具有更好的材料利用率和潜在的低成本制造优势。钙钛矿太阳能电池是第三代光伏技术的代表,具有原料无毒、储量丰富、成本低、工艺简单且可柔性制备等优点,产业化发展潜力巨大。目前,钙钛矿光伏行业产业化进程正在不断提速,已有百兆瓦产线落地投产,预计GW级产线将在近年内落地。钙钛矿太阳能电池因其高效率、低成本和环保特性而备受关注,被认为是未来最具潜力的光伏技术之一。

 

小面积钙钛矿器件实验制备|图片来源:众能光电

 

 

 

 

 

平米级钙钛矿器件中试制备|图片来源:众能光电

 

 

 

 

第一代光伏技术目前仍是市场的主导,第二代技术正在逐步扩大市场份额,而第三代技术虽然大部分还处于研发阶段,但已经展现出巨大的发展潜力和市场前景。在未来的市场应用中,钙钛矿光伏将在柔性光伏电池制备、光伏建筑一体化、室内光伏、汽车光伏、航天航空等领域拥有广阔的应用场景,随着技术不断进步和上下游产业链不断完善,钙钛矿光伏产业化实现近在明天!

钙钛矿光伏量产技术装备 / 众能光电

杭州众能光电科技面对第三代光伏技术(钙钛矿光伏)的发展与变革,十年如一日,在钙钛矿光伏量产技术设备研发制造和国产化替代的道路上深入浅出,积累技术经验,不断优化设备工艺,静待钙钛矿光伏产业化“夏天”来临,做一只"垂緌饮清露,流响出疏桐。居高声自远,非是藉秋风"的鸣蝉,唱响新一代绿色能源发展的燎歌。

 

100MW钙钛矿中试线设备|图片来源:众能光电