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具有前瞻性解决方案的合作伙伴

面对全球光伏市场的快速发展,光伏连接市场的领导者已做好准备,并将致力于提升这个年轻行业的安全性。史陶比尔可再生能源(Stäubli Renewable Energy)为光伏项目提供量身定制的 eBoS(电气系统稳态运行)产品和服务,并加大在产品创新、资源和专业知识的投入。史陶比尔可再生能源全球团队的两位新成员发表了各自对行业的洞察。 史陶比尔与光伏行业相伴而生,并一直活跃在光伏舞台,那时它的名字还是Multi-Contact公司。作为行业先锋,史陶比尔研发出全球首款可插拔式光伏连接器 MC3,随后又推出原版MC4连接器,广受市场认可并成为行业标杆,确立了全球光伏连接器市场的领导地位。二十多年来,全球光伏装机不断增长,并成为主力电源。光伏的技术成本不断降低,叠加各项以加速能源转型为目标的国家及国际能源和气候计划的推出,有利于光伏市场容量的增大和可持续性发展。 史陶比尔在光伏行业始终保持强大影响力,全球约50%的光伏项目采用史陶比尔光伏连接器。史陶比尔不断努力从部件制造商和供应商发展成为解决方案提供商,且坚定不移地致力于提升光伏产业的安全性。史陶比尔持续不断加大在产品创新、产品安全和产品可靠性上的投资,并为光伏项目提供 eBoS产品和服务。同时,产能和专业人才也是公司投资的重点。史陶比尔通过全方位的扩张应对行业的快速发展,这也使得其发展速度远超市场平均水平。 产品创新带来持续价值 史陶比尔 MC4 光伏连接器是行业标杆,它搭载独一无二的 MULTILAM表带触指技术。得益于恒定的弹性压力和专利设计,MULTILAM的多点接触能够改善电连接和能量传输质量,使连接器具备持续低的接触电阻,确保安全和长期可靠运行。除了符合 IEC 62852 和 UL 6703 等国际标准外,史陶比尔光伏连接器还在公司内部实验室中经受比上述标准更加严苛的测试,以确保卓越的品质。鉴于其出色的抗紫外线和耐氨特性及IP68防护等级,原版MC4连接器适用于各类气候条件。 越来越多的光伏发电项目安装在广袤沙漠或高海拔等具备理想辐照条件的地区,史陶比尔已测试了其连接器在此类应用场景中的适用性。地球陆地表面大约 35%是沙漠,人们完全可以在这些杳无人烟且缺乏经济潜力的地区建设大型光伏电站。然而,较高的温度也会增加eBoS部件的电阻,这些部件用于组件间连接以及组串和逆变器之间的连接。经德国TÜV莱茵测试,史陶比尔光伏连接器能够应用在105℃的气候条件下,是全球首家满足此要求的连接器厂家。 高海拔地区是另一个可以大规模安装光伏电站的地方。一方面,由于海拔较高,极高水平的太阳辐射和持续晴朗的天气为高发电量提供了最佳条件,高海拔光伏电站的发电量比平原地区高出约50%。另一方面,南美和亚洲的高原和高山等欠发达地区为大型光伏电站提供了广阔空间。事实上,高海拔地区的应用对电气产品的绝缘配合要求也有所不同。较低的气压会降低电气装置对间隙电压闪络现象的抵抗力,因此电气间隙的要求必须修正。史陶比尔光伏连接器适用于海拔 4000 米,是首个符合IEC相关标准的连接器,能够使高海拔光伏电站更加安全可靠,以达到最佳效率。

清晰思考

随着世界朝着碳中和的方向发展,气候变化带来的直接影响受到越来越多的关注,Solis 欧洲营销经理 Claire Gardner 向 PES 讲述了未来可能发生的事情以及太阳能技术发挥作用的前景。 PES:Claire,很高兴再次接受 PES Solar 的采访。 对于那些不太熟悉Solis的读者,能否先简要介绍一下 Solis 逆变器以及公司在太阳能市场中的地位? Claire Gardner: 我们的母公司锦浪科技由企业家王一鸣于 2005 年创立,他热衷于提供可持续的解决方案,以帮助实现全球碳减排目标。公司立足于新能源行业,为一家专业从事光伏发电系统核心设备组串式逆变器研发、生产、销售和服务的高新技术企业。因为有领先技术的加持和对产品质量的孜孜以求,锦浪科技实现了连续多年营收和利润的快速增长,全球出货量位列全球第六,全球分布式光伏中小功率中国出口排名位居第一,户用单相组串式逆变器出货量位居全球第二,商用组串式逆变器出货量位居全球第三。 PES:随着碳中和的目标越来越近,太阳能世界也在不断发展,想必您目前的业务非常繁忙? CG:过去一年左右的时间肯定很值得人关注。 冠状病毒的出现使我们生活中许多曾被忽略的领域成为人们关注的焦点。 几年来,可再生能源和太阳能一直处于上升轨道,全球城市的图像突然清晰可见,没有雾霾笼罩,可见我们深深地影响了周围的环境。 2020 年是 Solis 迄今为止最成功的一年,我们为此感到无比自豪。 我们提供700W 到 350kW 的组串式逆变器,因此无论是小型新建住宅物业还是公用事业规模的太阳能项目,Solis 都能满足不同的需求。 实现碳中和的旅程是漫长的,在能源领域所有关键参与者的承诺和关注下,我们可以共同实现这一切。 PES:在现实环境中使用光伏系统和解决方案以此了解它们的好处是很好的方式。 我们最近注意到一个 Solis 逆变器有趣的研究案例,它涉及到中国的一个碳中和加油站。 你能介绍下这个项目的背景吗? CG:当然。 这是整个能源领域的不同部门为了更高的共同目标而共同努力的一个很好的案例。 中国石化是中国最大的石化公司,因此可以对减少碳排放产生巨大影响。 Solis 正在与他们合作开展多个项目,致力于为一批中石化加油站带来碳中和。 PES:我们很少看到化石加油和清洁能源的世界以这种方式碰撞,是吗? CG:我认为我们可以期待看到更多。 我们正处于能源转型时期,除非不同部门之间有一定的合作,否则这种转型将是非常困难的。 这种关系和加油站项目,展示了如何共同工作才能取得积极成果。 PES:您认为 Solis 如何帮助客户在减少的二氧化碳和排放的二氧化碳之间取得平衡? CG:在 2020 年年中,Solis 与中石化合作进行了场地的初步设计和勘测,并与提供太阳能组件隆基合作。 该项目是光伏建筑一体化,其中模块集成在屋顶本身内,因此与更常用的屋顶安装系统相比,需要在更早的阶段进行关于太阳能系统的讨论和决策。… Read more »

引领您进入快速成长的亚洲光伏市场

SNEC第十六届(2022)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)大会暨展览会 2022年5月24-26日 中国·上海新国际博览中心(SNEC) 中国上海浦东新区龙阳路2345号 前 言: 由亚洲光伏产业协会(APVIA)、中国可再生能源学会(CRES)、中国循环经济协会可再生能源专业委员会(CREIA)、上海市经济团体联合会(SFEO)、上海科学技术交流中心(SSTEC)、上海新能源行业协会(SNEIA)等25个国际机构和组织联合主办的“SNEC第十六届(2022)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)大会暨展览会”(简称“SNEC光伏大会暨(上海)展览会”)将于2022年5月24-26日在中国上海隆重举行。 “SNEC光伏大会暨(上海)展览会”从2007年第一届的1.5万平方米,发展到2021年的20万平方米,来自全球95个国家和地区共1600多家企业参展,其中国际展商比例占30%,已经成为在中国、在亚州、在全球最具影响力的国际化、专业化、规模化的光伏盛会。 SNEC光伏展览会是全球最为专业的光伏展,其展出内容包括:光伏生产设备、材料、光伏电池、光伏应用产品和组件,以及光伏工程及系统、储能、移动能源等,涵盖了光伏产业链的各个环节。 SNEC光伏论坛形式也格外丰富多彩,涉及光伏产业未来市场趋势分析、合作发展策略、各国政策导向、行业最前沿技术、光伏金融等,是向业界展示成果的最佳机会。 我们期待着全球相关业者聚首中国·上海,从产业的视野、以问题为导向,一起把脉中国、亚洲及世界太阳能光伏发电市场,共同引领行业创新发展之路。愿我们相聚在2022年5月24-26日的上海! 批准单位 上海市商务委员会 支持单位 上海市发展和改革委员会 上海市经济和信息化委员会 上海市科学技术委员会 牵头主办单位 亚洲光伏产业协会(APVIA) 中国可再生能源学会(CRES) 中国循环经济协会可再生能源专业委员会(CREIA) 上海市经济团体联合会(SFEO) 上海科学技术交流中心(SSTEC) 上海新能源行业协会(SNEIA) 联合主办单位 中国机电产品进出口商会太阳能光伏产品分会(CCCME) 中国可再生能源学会光伏专业委员会(CPVS) 中国能源研究会可再生能源专业委员会 展览承办单位 上海伏勒密展览服务有限公司 上海讯态展览服务有限公司 上海索拉云展览服务有限公司 上海实钦展览服务中心

利用常压化学气相沉积进行钝化接触及发射极

多年来,SCHMID的常压化学气相沉积设备(APCVD)制备的PSG或BSG在高效光伏电池生产中表现出优异的性能。最新的结果表明,使用APCVD沉积的n型或p型掺杂多晶硅,易于实现常规PERC电池向高效n型电池的产线升级。 当下PERC电池的效率正接近工业化生产光伏电池的效率极限,基于n型硅片的钝化接触光伏电池发展迅猛,其首批中试线也已运行生产。不同的钝化层,如过渡金属氮化物、非晶硅和掺杂多晶硅层,在过去多年里已经被大量研究。尽管非晶硅展现了良好的钝化性能,但其在200摄氏度上的钝化衰减和苛刻的表面洁净要求使得掺杂多晶硅的方式更具优势 但是与制造成本经过多年优化的PERC电池相比,n型高效电池量产的难点在于每Wp成本,这主要是因为要增加额外的工艺步骤以及电极仍需使用银浆,尽管市场上也开始出现了用于多晶硅薄层接触的铝浆。 SCHMID的APCVD设备在解决这两方面的成本问题有着很好的优势,不仅可以低成本沉积高性能的PSG或BSG,而且能沉积结晶度达80%的原位掺杂多晶硅。如图1中ECV曲线,方阻在110Ω/和135Ω/之间,硼掺杂浓度在1020 cm-3 以上。 表面浓度和方阻可以在沉积后通过退火来调节,从图中可以看出相比于常规的 BBr3 扩散曲线有着显著的提高。 对于原位磷掺杂,同样可以得到类似的掺杂曲线。事实上,SCHMID的APCVD技术是一种链式工艺,硅片通过陶瓷滚轮进行水平传送,因此优异的工艺效果不受硅片尺寸影响,可以用于生产M12/G12甚至更大尺寸的硅片。此外,高表面浓度可以实现高选择性和横向电导率,因此这些原位掺杂层也适用于n型和p型的背结电池(BJ)或IBC电池的钝化发射极。[1] 在 860°C 和 880°C的温度下进行30分钟以内的后退火工艺便可获得优异的结晶多晶硅层。 从快速傅里叶变换(FFT)观察到的典型衍射点(图2)中可以看出,n型多晶硅层已经实现了完全结晶。 即使没有经过氢化,比如通过SiN烧结,烧结后的饱和电流密度J0测量值也达到了10 fA/cm2左右。 对从多晶硅沉积到最终的电池工艺过程中的结晶度的进一步研究表明,拉曼结晶度水平与多晶硅沉积设定温度之间密切相关。在 725°C的沉积温度下,结晶度为40%-50%;而在750°C的设定温度下,结晶度可以达到80%。对硼和磷掺杂剂不同的流量进行实验,结果表明沉积后的多晶硅层高结晶度适用于电池制备且经烧结后结晶完成。 [2] SCHMID的APCVD设备可以单面沉积多种膜层且绕镀很少,从BSG或PSG(同样适用于激光掺杂 [3])到本征、p+或n+掺杂的多晶硅都能沉积,为多种电池结构包括钝化接触/发射极或叠层结构提供了高选择性。当然根据特定的高效电池生产制备流程,也需要采用配套的工艺步骤。 为了进一步形成本征、n+或p+掺杂多晶硅层,需要进行全表面刻蚀或选择性刻蚀,大多数情况下甚至要求单面刻蚀。众所周知光伏电池生产中对n掺杂硅层进行单面酸刻蚀 ,且基于氢氟酸的单面酸刻蚀已经量产多年了。当下光伏电池的生产成本也在不断优化降低, 而降低刻蚀工序成本的一种方案是利用单面链式碱刻蚀或使用添加剂的槽式碱刻蚀来替代酸刻蚀。然而,到目前为止,所有这些经验都是基于n掺杂硅片的,而p掺杂硅片则需要采用不同的工艺配方。

太阳能/光伏产业洞察

撰稿人:Dr. Eric Rueland, RENA Technologies GmbH 太阳能产业不断刷新效率记录 – 加工设备的改进带来新变化 分析过去几年太阳能产业在湿化学处理方面的重大创新,展望未来太阳能电池技术的发展趋势。 全球太阳能电池制造业从一开始就有两大目标:提高效率和降低成本。在太阳能产业的发展历史中,特别是在过去的 10 年里,过去的壁垒不断被铲除。不同的电池技术步骤是业界实现重大改进的原因,如选择性发射级概念、钝化背面接触、改进型小型正面金属化(如减少指形触点)和多主栅概念。同时,材料的改进也是一项重大突破:高质量的单晶硅片可以完全兼容的成本获得。所有这些优化步骤都与工艺改进和设备改进相一致。创新型太阳能电池概念刚兴起时的重要工艺之一是用于边缘绝缘处理的单面酸性蚀刻。结合重大改进的快速正面纹理化工艺,包括使用 RENA monoTex 等添加剂,诞生了第一个湿化学工艺集群。 在过去 3 年中,太阳能产业达到了令人惊叹的稳定水平,平均电池效率超过 22%,同时每瓦成本的峰值低于每瓦 0.15 欧元。尽管如此,太阳能产业似乎仍未达到极限,而且每年都会看到有关新效率记录的报道。多个出色的案例表明,持续改进不仅对整个加工过程有效,而且对各种重要加工技术同样有效。对于太阳能电池制造,主要有 3 种不同的技术:扩散处理(用于发射极或背面场的还原掺杂和氧化掺杂)和沉积技术(用于正面和背面接触)以及湿化学处理,主要涉及清洁、蚀刻、纹理化、边缘绝缘处理和表面修整。后者将是今天的分析重点。 在过去的十年里,湿化学处理在太阳能电池加工方面取得了突破性进展,这就是所谓的“内联化纹理加工”。所谓的 InTex 是一种对多硅晶圆材料进行纹理化处理的酸性工艺,设备在辊子上水平处理硅片,进入不同的化学浴槽,对硅片进行清洗、纹理化处理和干燥,从而通过纹理表面实现高产量和高效率。 该湿法化学创新流程中的下一个创新工艺是所谓的 InOxSide,即部分单面蚀刻工艺,通过取代广泛用于太阳能电池正面和背面电极的边缘绝缘处理的激光工艺,再次提高了效率。然而,水平工艺又是一种加工革命,它将扩散后多余的玻璃层与背面蚀刻结合起来。使用这种技术,工业电池的性能又提高了 0.5%。在当时的工业中,单体材料的电池效率水平可以达到 16% 甚至更高。 在 InOxSide 取得突破后不久,工业太阳能电池技术又迎来了另一个创新工艺:使用特定的添加剂进行快速的大批量的纹理化处理,以实现太阳能电池的理想正面表面形状。这是太阳能电池中的一个重要机制,因为它不仅是太阳能电池的向阳面,而且会吸收尽可能多的阳光以转化为太阳能。同时,它也是太阳能电池中产生电子的最关键区域,这些电子需要流向背面,成为产生的太阳能电流的一部分。理想的形状和清洁的正面是在生产线末端实现高效电池性能的理想基础。十年前,纹理化和单面蚀刻这两个湿化学工艺在光伏产业中被称为“湿加工技术集群”。 “现在,我们看到了下一代湿法加工集群 2.0 – 湿法化学太阳能电池加工的新突破,使工业太阳能电池的效率水平达到 23% 甚至更高!”,在 2021 年 4 月的一次技术会议上,RENA Technologies 负责创新的副总裁 Holger Kuehnlein 博士提到。那么,让我们开始吧,是什么定义了这一下一代突破的开始:工业推动了 HNO3 或硝酸的明显减少。废水处理的高成本是摆脱这种化学品的动力,这种化学品是 InOxSide 工艺的主要成分。从该工艺中去除 HNO3… Read more »

快速关断-有效确保光伏系统的安全

屋顶分布式光伏已在欧洲、美国、澳大利亚、中国和日本被广泛使用。光伏电站作为最接近人类活动区域的应用,越来越多的应急人员和消防队员意识到光伏系统的潜在安全隐患。 而如何确保人身安全,如何防范光伏设施的火灾风险,如何确保非专业人员在第一时间识别并切断风险,已成为各国普遍关注的问题。 光伏系统的潜在安全隐患 事实上,光伏系统并不像我们想象的那样安全。 我们都知道,直流隔离开关集成在光伏逆变器中,但即使直流隔离开关关闭,逆变器和光伏板之间仍有高达600~1500Vdc的电压。只要太阳能板上有辐射,直流侧就会产生600~1500Vdc的电压。如果在没有快速关断的安装中发生火灾,面板阵列内部或面板阵列与逆变器之间的高压直流电流将威胁消防员的人身安全。另一方面,大多数光伏电站的电路使用600~1000V(有些甚至高达1500V)直流电路。在实际电站中,直流电弧可能由故障引起,如连接不良、接触质量差、绝缘老化和绝缘潮湿等。当直流故障发生时,光伏组件持续发电。 直流电流没有过零,因此触发位置的故障电流将持续很长时间,并进一步引发火灾,消防员可能面临非常严重的潜在危险。根据市场需求,PROJOY先后推出了PEFS-EL组串级和PEFS-PL组件级快速关断。 PROJOY快速关断确保光伏系统的安全 PROJOY的PEFS-EL系列快速关断适用于住宅光伏系统或工商业光伏系统,其最大回路电压可达1500V,满足大功率光伏板的要求。 • 争取宝贵的灭火时间 PEFS系列快速关断符合消防员工作程序的国际标准。当光伏系统发生火灾时,交流端电流会首先断开。同时,PROJOY的PEFS-EL快速关断将收集断电信号.如果断电时间超过5秒,它将自动断开隔离开关,然后断开直流侧,为消防员创造一个安全的环境。另一方面,凭借先进的温度传感器实时监控外壳内部的温度,PROJOY的快速关断可以在内部温度超过70℃时自动断开开关。 • 完全隔离光伏板 PEFS系列使用PEDS直流隔离开关,可直接用于光伏板。发生火灾时,快速关断可快速关闭光伏阵列,而不会产生任何高直流电压风险。 如果客户希望整个屋顶实现更低的直流电压(例如,低于80V~120V),可以应用多个安全开关(每2-3个面板使用一个),以确保最大的安全性. • 自动复位 PROJOY的PEFS系列快速关断自动复位。当交流电源关闭(例如在断电期间)然后电源恢复时,PEFS系列将复位并快速自动连接电路。客户端不需要每次都手动重置它。 • 无需额外的网络,具备更稳定的开关能力 与市场上使用远程通信技术的普通快速隔离装置相比,PEFS系列快速关断直接由交流电路控制,无需额外联网。它只使用现有的交流电源系统。此外,PEFS不通过电子元件执行通断功能,而是通过具有灭弧功能的隔离开关执行通断功能,该开关直接断开直流电路,具有更高的稳定性。 • 延长光伏逆变器的使用寿命

太阳是一个天然发电厂

强大的真空技术和可靠的密封性控制可提升太阳能接收器的效率 说到太阳能发电,人们最常想到的是光伏系统。然而,近年来,可替代光伏系统的集中式太阳能发电系统变得越来越普及。在采用集中式太阳能发电系统的发电厂中,集中器系统会聚集阳光并将阳光收集到吸收器管道上。然后,这些吸收器或接收器中的传热流体会将能量传输至一台与发电机相连的涡轮机。 此类发电厂通常位于直射太阳辐射强度较高的地区,例如:西班牙、美国(加利福尼亚州和亚利桑那州)和北非(摩洛哥)。近年来,此类设施越来越多,遍布世界各地,包括印度、以色列、阿拉伯半岛、南非、澳大利亚和中国。 技术 各种集中器技术均采用抛物面形槽、太阳能塔,菲涅尔反射镜以及使用太阳能和合成气作为能源的混合系统。大多数设施均使用抛物面槽。在抛物面槽式太阳能热电厂内,抛物面形的反射镜可将太阳辐射集中在位于反射器焦点处的吸收器管(即所谓的“接收器”)中。导热油或熔盐之类的传热流体会穿过接收器(见图 1)。多台接收器通过串联方式连接,可将传热流体引入发电厂集热器内的蒸汽轮机。发电厂内的其他集热器可以补偿太阳辐射的突然波动,保证发电厂在夜间也能正常运行。 可以规划建设一座配备集热器的太阳能热电厂,因为这样一来,能源生产就可以与能耗和/或网络负荷相适应。通过这种方式获得的热量被抽出,然后通过热交换器在蒸汽轮机中用于发电。抛物面槽技术是一种久经考验的成熟技术,因效率高、可靠性高和发电成本较低而在同类技术中脱颖而出。 为何需要真空? 真空是影响发电厂效率的一种决定性因素:为了确保已获得的热量不会发生损耗,必须抽空接收器(或集热器)中的空气来实现真空隔热。接收器由一条空心玻璃管和一条内钢管组成。在温度发生变化的情况下,这种设计可以通过挠性波纹管来平衡玻璃和钢的不同热膨胀系数。必须对传热钢管进行隔热处理,同时还不能限制太阳辐射。这种真空隔热方法的原理类似于保温壶,具有较高阳光透射率的特殊玻璃和两条管道上的特殊涂层可显著减少辐射和对流损耗。 抽真空是在一个炉子中进行的,其中,长度通常为 4-5 米的接收器结构与泵站相连。接收器通过螺纹接头与泵相连。从真空技术的角度来看,螺纹接头的直径应尽可能大,这样才能在抽真空的过程中尽量减少传导损耗。 尽管如此,仍然需要将玻璃接头熔掉才能确保接收器管的密封性。在考虑接头尺寸时必须采用折衷方案,这会导致接头处的有效抽气速度受到限制以及热处理的时间较长。在这道工序中需要对接收器材料的表面进行脱气处理,将长期运行过程中的解吸气体负荷降至最低。 对压力有何要求?

“ISO 9060:2018 比之前的版本所反映的现实更多”

2018 年底推出的太阳辐射计标准ISO9060较之前的版本进行了重大更新,主要变化体现在对太阳辐射测量质量的分类。乍一看,ISO 9060:2018 似乎主要是对 1990 年原始版本中推出的辐射计分类进行重命名。但通常情况下,标准中的很多细节仍然对太阳能行业造成了很大困惑。OTT HydroMet公司的高级科学家Joop Mes博士是更新 ISO 9060 标准的委员会的成员之一。在此次访谈中,Mes博士 解释了两个版本之间的差异以及用户如何从中获益。 PES:经过30年的发展,ISO 9060 于 2018 年进行了变更。 Dr. Joop Mes: 自 1990 年以来,许多事情发生了变化。现在,所有制造商都生产智能传感器,这意味着它们都有内部放大器和处理单元。当然,这会导致额外的错误。随着 2018 年的更新,该标准考虑了包括智能仪器的小信号处理误差。 PES:这是否意味着智能传感器总是会比模拟传感器产生更大的误差? JM:不,事实并非如此,这是常见误差,人们可能会认为“这种误差以前就没有”。但您不能仅考虑传感器,它始终要与数据记录器或其他设备相连,接收信号并将信号从模拟信号转为数字信号,有时还会放大信号。从整个系统来看,处理误差始终存在。唯一的区别是,在智能传感器中,信号处理是在设备本身中进行,而不是在数据记录器的后续步骤中进行。因此,这不是新增的误差,而是以前就有,只是以前的标准中没有涵盖这个。 PES:现在还需要模拟传感器吗? JM:是的,它们仍然是相关的。现在,我们 OTT HydroMet正在销售比模拟仪器更智能的仪器。但几年前,情况还是相反的,我们还在销售模拟传感器,它们将会存在很长一段时间。原因各不相同,有些客户更喜欢模拟传感器,因为它们具有远程工作站,或者它们整体更传统,例如气象服务。 PES:该标准的目的是什么? JM:首先,ISO 9060标准是为了粗略地归类不同仪器的质量水平,并使仪器易于相互比较。基本上,它们是三种不同的质量等级。根据客户的预算和要求,客户可选择 A 类、 B 类或 C 类。这种分类是对各种质量水平的介绍,但它也有缺点。 PES:这种分类有哪些缺点? JM:标准分类总是将产品规格缩小到固定类别,可能会丧失其特定的功能。我将根据我们的传感器产品组合来解释这一点。作为 OTT HydroMet公司 及其太阳能品牌 Kipp & Zonen,我们拥有许多属于最高 A 类的仪器,例如 CMP10 及其智能版本 SMP10、CMP/SMP11、CMP/SMP21 和 CMP/SMP22。在… Read more »

太阳能领域的新能源

2021德国慕尼黑太阳能光伏展览会(Intersolar Europe Restart 2021)将于10月6日至10月8日“火热”启幕。PES盘点了您期待看到的创新、产品和解决方案。 自新冠疫情爆发以来,社交生活基本上处于停滞状态,但新能源领域却从未停步。新能源领域持续快速发展。光伏和电力储存设备市场蓬勃发展,电动汽车和充电基础设施持续进步。将于10月6日至10月8日召开的2021德国慕尼黑太阳能光伏展览会将为太阳能行业提供一个相互了解和交流的机会。众多参展商将展示他们的创新项目和产品。本次展览是在慕尼黑展览馆举行的2021欧洲智慧能源博览会(smarter E Europe Restart)的一个组成部分,重点关注跨行业和智能集成的概念和解决方案,以旨在实现能源的高效发电、存储、分配和使用。还有一个值得庆祝的特殊原因:Intersolar今年将迎来30周年纪念日。 在过去30年中,几乎没有任何其他行业能像太阳能行业那样经历如此巨大的变化。今年,Intersolar将庆祝创办30周年纪念日。30年来,Intersolar一直是行业发展的动力和催化剂。据德国太阳能产业协会(German Solar Industry Association)称,尽管新冠疫情肆虐,但是,自2019年5月召开的上一次Intersolar Europe以来,德国国内对光伏发电的需求增长了约50%,而对小型光伏系统和电池存储系统的需求甚至翻了一倍。 由于新冠疫情的影响,在经历了两年多蛰伏后,Intersolar Europe今年再次邀请您来到慕尼黑。包括Intersolar Europey和其他三个平行展览的smarter E Europe将于2021年10月6日至10月8日在慕尼黑展览馆(Messe München)如期举行。smarter E Europe由四个平行的能源展组成,因此,这里将成为新能源领域的创新平台:Intersolar Europe专注于光伏(PV)和能够整合可再生能源的解决方案。ees Europe则是电池和储能解决方案的行业平台。Power2Drive Europe重点关注电动汽车的智能充电基础设施。EM Power Europe重点关注相应的能源管理和综合能源解决方案。 目前太阳能产业的数据显示,整个行业呈现上升趋势 2020年,尽管新冠疫情在全球范围内蔓延,但新安装的光伏发电容量达到138.2千兆瓦,比2019年增加了18%。这标志着太阳能行业的全球年度记录再创新高:全球光伏装机容量达到773.2 GW。光伏行业实现了22%的增长,装机容量超过了四分之三太瓦(TW)的里程碑。 这种增长有助于PV扩大其影响力:去年,在所有发电技术的新装机容量中,39%来自光伏发电。在2020年安装的发电站机组中,超过三分之一用于光伏发电。与此同时,太阳能发电在总发电量中的份额上升到3.1%左右。然而,近70%电量仍然源自化石和核燃料。现在,是时候进一步推进和加快利用太阳能了。 尽管太阳能价值链上出现了价格上涨,但SolarPower Europe预计,太阳能行业将在2021年实现快速增长。根据合理预期,新装机容量将增加18%,达到163.2 GW。SolarPower Europe认为,到2025年,全球装机容量将达到约1.9 TW。 行业发展依然活跃。对光伏发电的需求不断增加,技术创新和成本不断下降,这些因素使得光伏产品的生产在欧洲极具吸引力,而现有的研究和机械工程技术同样颇具吸引力。即使新冠疫情对行业的影响尚未消退,但Meyer Burger等欧洲公司正在欧洲恢复生产。与此同时,无数新产品和新服务进入市场,其中,许多产品和服务将在慕尼黑展览期间亮相。

组件的 IV 和 EL 特性时可能遇到的挑战

撰稿人:Damian Koesters,h.a.l.m. elektronik GmbH 产品经理,德国法兰克福 全球光伏产业正在经历一场快速转型,价值链上的每个环节都会受到影响。客户对太阳能组件的需求不断增长,所以,生产商必须迅速扩展业务。制造商围绕实现最低平准化度电成本(LCOE)展开了激烈竞争,争相增加组件尺寸,推出双面产品变体,使用高效电池。此外,生产商还加大了监测和改善产品质量的力度。 与此同时,对组件性能数据进行认证的需求不断增长,推动了独立实验室和认证机构的发展,这有助于构建、扩展全球组件评估与检测服务网络。 在现代太阳能组件设计过程中,制造商需要采用更复杂的测量技术才能准确测量其 IV 特性和电致发光图像。IEC 60904-9 的最新版本(第 3 版)通过引入更密集的空间均匀性评估方案来满足这些新要求,适应总体尺寸较大的半切片组件。 基于新电池技术的改良版组件评估标准还要求检测人员在 300 nm-1200 nm 的较宽光谱范围内采用调整后的光谱带。在第 3 版标准中,业界正式定义了 A+ 级检测设备的光谱、空间和时间特性。 光伏行业的生产率和客户对光伏行业的信任有赖于可靠的测量技术。作为公认的测量解决方案提供商,h.a.l.m. elektronik GmbH 可为制造商和实验室等机构提供用于太阳能电池和组件检测的产品组合,帮助他们提高生产率,赢得客户的信任。 实验室测量系统 无论客户出于何种目的而想要对组件性能进行深入分析(例如:为了研发原型或对来自各生产批次的样品进行认证),h.a.l.m.推出的 cetisPV-Moduletest3 检测系统以及多种选件都能帮助客户应对上述挑战。 根据 IEC 60904-9 第 3 版,cetisPV-Moduletest3 的等级为 A+A+A+,可满足最高测量精度要求。选件 cetisPV-XA 可测量的最大组件尺寸为 2.60 米 × 1.60 米,确保 h.a.l.m. 客户能够轻松应对组件数量的不断增加,选择面向未来的解决方案。 实验室可选用 cetisPV-Therm-package 和 cetisPV-NDF 组合来确定 IEC 61853-1… Read more »

到2030年,中国的太阳能光伏和陆上风力发电能力将迎来快速增长。

2020年,中国的可再生能源发电能力(不包括水力发电)已达到572.89 GW,预计到2030年,这一数字有望增加到1,772.05 GW,实现12%的复合年增长率。预计到2030年,太阳能光伏和陆上风力发电能力将实现快速增长。据全球领先的数据及分析机构GlobalData预测,累计太阳能光伏发电能力预计将从2020年的253.69 GW增长到2030年的890.31 GW。同时,累计陆上风力发电能力将从2020年的279.04 GW增长到2030年的742.62 GW。 由GlobalData发布的报告“中国电力市场2030年展望(2021年更新版本)——市场趋势、监管政策和竞争格局”中称,中国政府提出的十四五规划(2020~2025年)将支持电力行业的增长。2020年,太阳能光伏发电和风力发电的累计总容量为542.71 GW,中国政府计划在2030年使这一数字超过1,200 GW。 Global data的电力分析师Rohit Ravetkar说:“中国积极鼓励使用可再生能源发电,以减少对化石燃料的依赖。中国计划减少煤碳发电,致力于实现巴黎气候协定中规定的碳减排目标。2020年12月,政府制定了一个宏大的目标——到2030年将太阳能和风能发电的累计装机容量提高到1200 GW以上。预计中国可以轻松实现这一目标。因为到2030年,中国的累计太阳能和风能发电能力预计将达到1690 GW左右。” 截至2021年6月,中国约有18座在建的太阳能光伏发电站,总容量约为3 GW。此外,约有282座太阳能光伏发电厂(总容量约34.3 GW)已进入不同的政府审批阶段。此外,中国还见证了风力发电的快速增长,约175座发电站正处于审批阶段,总容量约为42.9 GW,另有约113座在建发电站,总容量约为29.4 GW。 Ravetkar先生由此得出结论:“可再生能源并网对中国来说可能是一个重大挑战,因为可再生能源发电站远离电力需求旺盛的地区。然而,目前,政府在提高效率的同时,也在集中精力升级电网基础设施。这也将为智能电网投资创造机会,包括生产和供应可再生能源所需的高科技设备。 www.globaldata.com

中国将在2021年至2030年期间引领电动汽车普及

中国已制定了将在2030前实现碳达峰,在2060年实现碳中和的宏大目标,因此,未来几年的发展至关重要。这就是中国需要在这个十年结束之前显著提升太阳能光伏和陆上风力发电能力,努力减少对化石燃料的依赖的原因。加之中国制定了在电动汽车普及方面保持领先地位的计划,GlobalData提供的数字看起来让人满怀希望。 就2020年电动汽车数量和年销量而言,中国仍然是全球最大的电动汽车市场。领先的数据和分析机构GlobalData表示,预计中国将在2021-2030年间保持其主导地位,在接下来的十年内,电动汽车的数量将超过5000万辆。 中国电动汽车市场的增长归功于政府强有力的政策支持以及在国内市场上竞逐的众多本土和国际电动汽车公司。中国市场上的主要电动汽车制造商包括特斯拉、比亚迪和上汽集团。此外,中国还拥有强大的电动汽车生态系统,各电池制造商均在中国设有工厂。越来越多初创企业(如蔚来汽车、小鹏汽车和理想汽车)进入电动汽车领域,而成熟的汽车生产商也面临着强劲的国内需求,因此,中国电动汽车市场在未来几年必将迎来增长。 电池电动汽车的年销售量预计将从2020年的100万辆增加到2030年的800万辆。此外,电池电动商用车的年销量预计将从2020年的12万辆增长到2030年的161万辆。 GlobalData电力分析师Rohit Ravetkar表示:“过去15年来,中国一直是全球规模最大的汽车市场之一,特斯拉、大众和现代等多家国际电动汽车制造商已在中国设立生产基地,致力于打入中国市场。上汽集团(SAIC Motor)等国内厂商正面向中国市场推出低成本电动汽车。再加上电池价格的下降,预计电动汽车的成本会有所下降,从而推动电动汽车在中国市场上的销售。” 中国制定了一个宏大的目标——即到2025年,新能源汽车(包括电池电动汽车)的市场规模达到20%,预计这将推动电动汽车市场的增长。中国实行的电动汽车补贴计划的截止日期已从原先的2020年12月延长至2022年年底,以期减轻新冠疫情的影响以及由此导致的汽车行业发展放缓。 Ravetkar补充道:“随着政府推出强有力的政策支持和电动汽车OEM制造商不断增加投入,中国的电动汽车市场预计将在2021-2030年间实现快速增长。” www.globaldata.com

太阳能:玻璃的新领域

作为一种清洁、安全且可持续的能源,太阳能正陆续以前所未有的高速为世界提供动力——在全球特别是在中国。然而,制造高效的光伏组件是一个多级的过程,涉及延伸的太阳能供应链,其中超白钢化玻璃是关键组件之一。如何加工好太阳能玻璃,使其成为具有竞争力的顶级光伏组件的一部分呢? 近年来,中国太阳能行业经历了爆炸性增长,随着国家最新五年计划提到的大规模储能规划,它仍将持续增长。据中国太阳能制造协会的统计,预计2021年中国太阳能发电量将达到65 GW,到今年年底,太阳能安装总量将超过300 GW[1]。 欧洲太阳能电力公司报告称,2020年中国年太阳能装机容量比2019年增长了60%,按电力计算,2020年占新增安装总量的35%。虽然中国累计光伏安装容量已占世界总量的30%以上,但按人均来算,中国仍是初级玩家,甚至没有进入前十名[2]。 尽管目前太阳能发电仅占全球发电量的微弱百分比,但自2021年起至2025年,中国新增太阳能安装容量预计将同比增长约70-90GW。这主要归功于政府政策鼓励,旨在将光伏安装率从目前的水平提高一倍,并促进可再生能源消费[3]。 太阳能发电成本下降意味着新的机遇 如今,不仅政治政策趋势有利于太阳能发电,经济方面太阳能也是明智的选择,公共事业规模的太阳能光伏发电的能源成本现在已与煤炭发电相当[4]。 太阳能的价格竞争力是其生产过程中成本不断优化的结果,我们称之为光伏学习曲线——随着全球累计光伏容量翻倍,组件价格下降约20%-25%[5]。这种成本优化甚至可以追溯到生产太阳能电池组件所需的技术,包括用来加工太阳能玻璃的设备。在每个组件中,面板玻璃的作用至关重要。它能够透光,同时保护太阳能电池免受损伤,并提供机械稳定性。 对于太阳能玻璃加工企业来说,现在是进入市场的大好时机。优质太阳能玻璃不仅现在存在真正的市场短缺,快速扩张的市场在未来几年将会变得更加欣喜。 更薄、更大——更多太阳能玻璃 虽然终端市场的需求正在上升期,但供应链的职责始终是用更好的整体设备和更薄的原材料来降低成本。[5] 供应链还须应对光伏技术发展带来的其他变化。更大的电池格式需要加大组件尺寸,也需要更大尺寸的面板玻璃[5,第33页]。这导致越来越多的太阳能玻璃加工厂将生产宽度从1.2米提到1.35米,这就需要更新设备来加工更大的玻璃。 另一个发展趋势是双面组件的激增,这意味着光伏组件将可从正面和反面发电,功率增加可达5-30%[2]。双面组件的日益普及甚至导致了2020年太阳能玻璃的短缺,但这一问题很快被中国制造企业产能扩大所解决[2]。双面电池组件的市场份额预计将从2020年的30%增长到2025年的60%以上[5]。 “根据我们的市场调查,玻璃尺寸的变化也为太阳能玻璃加工行业的设备供应商创造了新的机会,”格拉司通集团商业分析师Daniel Sumelius表示。

坚持使用清洁的太阳能

想在日益增长的原材料成本与回报率之间实现平衡总是很难,自疫情爆发及后续的物流问题产生以来,情况更是雪上加霜。PES 邀请到了 GameChange 的首席业务拓展执行官 Arturo Herrero,想了解他是如何利用自己的经验为 EPC 和开发人员创造价值的。 PES:Arturo,热烈欢迎您再次回到 PES。我们曾聊过多次,相信我们的读者仍有印象,能邀请您来分享自己对太阳能行业和市场发展方向的看法真是太棒了。您能向 PES 的新读者简要介绍一下 GameChange 吗? Arturo Herrero: 感谢您的关注。在支架和跟踪器行业内,GameChange Solar 位居美国第三,世界第六。我们专注于扩展国际业务,专注于将 GameChange 打造成世界领先品牌。我们的销售量已跨过 12 GW 的门槛,生产产能已超过 24 GW。 PES:从个人角度来说,您拥有极为丰富的可再生能源行业从业经验,对吗?那么,您在自己的职业生涯中一定见证了许多变化和发展吧? AH:20 多年前,我成为了 BP Solar 的一名工程师,开启了自己的工程师生涯。2001 年,我离开石油行业,进入太阳能行业。早几年前,BP Oil 被 Castrol 收购,那时我在 Castrol 工作,是一名年轻的市场与销售经理。然后,我加入了 BP Oil,后来又转到 BP Solar 担任全球采购经理。 在太阳能领域内,德国于 21 世纪初开始大力推行新能源补贴计划,后推广至欧洲,意大利、西班牙、捷克、保加利亚和英国相继开始实施补贴计划。 PES:毫无疑问,您一定在职业生涯中经历了许多挑战,让您时刻保持警惕,那么,您在克服挑战的过程中有哪些收获呢?到目前为止,您遇到的最严峻的挑战是什么?最大的成就是什么? AH:在我的职业生涯中,面对挑战和高风险,我从未退缩,而在大多数情况下,我的努力都获得了回报。 第一个挑战是离开 BP Oil 加入位于马德里的 BP Solar,那时我的工作地点就在家乡巴塞罗那,这份工作对我来说没什么压力。可是,换工作就意味着要进入一个全新的领域,但是预算低、资源少,工作内容也从销售和市场转变为采购。… Read more »

将新一代背板的市场份额扩大一倍

Endurans™ Solar业务总监 Hugo Schoot 向 PES 讲述了光伏组件背板的发展过程,解释了有望在近期实现理想性价比的原因。 PES:欢迎您来到 PES,Hugo!很高兴能采访您。首先,您能否先简要介绍一下 Endurans™ Solar? Hugo Schoot : 当然可以。以前,DSM Advanced Solar 致力于为太阳能组件开发、生产先进的背板和高端导电背板。我们的产品具有独特的卖点,在可靠性、性价比、环保等方面表现出色。在新母公司 Worthen Industries 的领导之下,我们计划凭借优质的产品迅速扩大全球市场份额。 PES:贵公司的计划听起确实雄心勃勃令人振奋。那请您再向我们介绍一下背板的实际应用情况吧。 HS:可以。背板能够保护光伏组件免受水气、紫外线辐射和机械应力的影响,直接影响组件功率和使用寿命。根据电气与电子工程师协会的数据,大约 9% 的太阳能电池板故障与背板有关。据统计,2020 年因背板问题需要更换的失效组件就占到年度装机总量的百分之一,损失惨重。反观 Endurans™ 产品,问世六年以来,尚无因背板问题造成的组件失效案例发生。 PES:当时为什么想要更名呢? HS:去年秋天,DSM 将 DSM Advanced Solar 的树脂与功能材料业务(包括光伏组件的减反射涂层)出售给了 Covestro。今年六月,集团又将 DSM Advanced Solar 的背板业务(包括其在中国苏州和欧洲的生产基地)出售给了 Worthen Industries,自此完全退出了太阳能市场,这是集团在综合考虑多个因素之后做出的一次战略调整。 PES:两家公司的价值观和目标是否一致? HS:就内在价值而言,这两家公司简直是非常契合。作为一家家族企业,Worthen Industries 非常重视人、环境和合作关系。双方在共挤出工艺研究和生产方面都有深厚的专业知识积淀,可以取长补短。

将新一代背板的市场份额扩大一倍

Endurans™ Solar业务总监 Hugo Schoot 向 PES 讲述了光伏组件背板的发展过程,解释了有望在近期实现理想性价比的原因。 PES:欢迎您来到 PES,Hugo!很高兴能采访您。首先,您能否先简要介绍一下 Endurans™ Solar? Hugo Schoot : 当然可以。以前,DSM Advanced Solar 致力于为太阳能组件开发、生产先进的背板和高端导电背板。我们的产品具有独特的卖点,在可靠性、性价比、环保等方面表现出色。在新母公司 Worthen Industries 的领导之下,我们计划凭借优质的产品迅速扩大全球市场份额。 PES:贵公司的计划听起确实雄心勃勃令人振奋。那请您再向我们介绍一下背板的实际应用情况吧。 HS:可以。背板能够保护光伏组件免受水气、紫外线辐射和机械应力的影响,直接影响组件功率和使用寿命。根据电气与电子工程师协会的数据,大约 9% 的太阳能电池板故障与背板有关。据统计,2020 年因背板问题需要更换的失效组件就占到年度装机总量的百分之一,损失惨重。反观 Endurans™ 产品,问世六年以来,尚无因背板问题造成的组件失效案例发生。 PES:当时为什么想要更名呢? HS:去年秋天,DSM 将 DSM Advanced Solar 的树脂与功能材料业务(包括光伏组件的减反射涂层)出售给了 Covestro。今年六月,集团又将 DSM Advanced Solar 的背板业务(包括其在中国苏州和欧洲的生产基地)出售给了 Worthen Industries,自此完全退出了太阳能市场,这是集团在综合考虑多个因素之后做出的一次战略调整。 PES:两家公司的价值观和目标是否一致? HS:就内在价值而言,这两家公司简直是非常契合。作为一家家族企业,Worthen Industries 非常重视人、环境和合作关系。双方在共挤出工艺研究和生产方面都有深厚的专业知识积淀,可以取长补短。 凭借我们对聚合物材料及其在光伏组件应用的深入了解,我们坚信能够在市场上携手共进,为我们的下一代背板技术实现真正的突破。 PES:您认为,与竞争对手的产品相比,你们背板产品的竞争优势是什么? HS:在过去几十年里,背板一直是使用粘合剂将三层聚合物膜粘合在一起的方式生产的。而我们的创新工艺则是将自己生产的聚合物例子在加热熔融后一次挤出成型。各层主体均为聚烯烃,其耐老化及阻水性能均明显优于传统背板中使用的聚酯材料。我们的背板产品具有出色的耐紫外,耐水汽等耐老化性能,助力光伏组件客户进一步提升组件的使用寿命至三十年以上。 PES:你们的背板产品对环境保护有什么积极的影响?

面积更大,质量更好,双面可用

撰稿人:EKO USA 应用工程师 Will Beuttell EKO Instruments 欲将赌注压在双面光伏上,希望利用最全面的双面和反照率测量解决方案实现行业领先的精度。 双面光伏 (BPV) 技术诞生已久,但直到 2012 年首批实现成本效益的双面光伏板进入市场后,这项技术才开始在市场上引起关注。自 2019 年起,双面光伏技术更是呈加速发展态势。尽管实现 BPV 技术全面取代单面光伏的道路依然漫长,但 BPV 的关键特性让人相信,不远的将来,它就将取代传统的单面光伏技术。 Wood Mackenzie Power & Renewables (WoodMac) 于 2019 年发布的一份市场调查报告预测,到 2024 年,全球双面组件年产能将超过 21 千兆瓦;而德国机械设备制造业联合会 VDMA 发布的国际光伏技术发展路线图 (ITRPV) 则预测,至 2031 年,双面光伏技术带来的产能增长将占总产能的 80%。 然而,尽管双面光伏技术发展迅猛,但太阳能行业内的许多组织和个人仍没有把握,依然对这项技术本身的可行性或潜在的投资回报缺乏信心。许多业内人士还对双面光伏如此迅速地席卷市场感到奇怪。 那么,BPV 具备哪些关键特性?是什么变化导致它突然间如此受欢迎?规划者、工程师、研究人员或投资者如何确定是否要将经过试验和测试的单面光伏更换为 BPV 呢? 答案就是“反照率”,反射的太阳能量; 我们衡量这反射能量的能力,以及太阳能电池阵列将其转化为电能的能力。 双面光伏组件从光伏板的正面及背面套取太阳能;反照率,通常是指从地面或周围环境反射的能量。

高容性光伏组件电流-电压特性检测研究

撰稿人:王健全1,仇雷飞1,林福苗1 (1. 中检集团南方测试股份有限公司,518055) 摘 要:随着高容性光伏组件市场化进程不断提速,解决容性效应引起的检测结果失真问题变得越来越重要。根据容性作用机理可知,高容性光伏组件的正反扫描I-V特性参数的差异可以反映容性所引起的误差。本文采用宽脉冲测试法和动态I-V测量法对HJT和Topcon等高容性光伏组件进行检测,研究扫描方式、电压扫描速率对于不同类型组件容性误差的影响,为高容性光伏组件I-V特性检测提供参考。 关键词:高容性光伏组件;电压扫描速率;线性扫描;阶梯式扫描 0 引 言 随着光伏平价上网政策实施,光伏行业技术迭代正在加速演绎,高效光伏组件已经成为行业降本增效的必由之路。众所周知,高效光伏组件往往伴随着较强的电容效应,其将影响性能测量的准确性,因此如何准确测量高效光伏组件的电流–电压特性成了行业迫切需要解决的问题。 高容性光伏组件的电容会随着正向电压的增加而增加,这导致其电流–电压特性在从短路电流Isc向开路电压Voc扫描(正向扫描)过程中会因电容充电,从而使测量的电流被低估。同理,从Voc向Isc扫描(反向扫描)过程中会因电容充电,从而也会使测量的电流被高估,且这种与电容相关的误差随着电压的扫描速率的增加而增加[1-2]。由此可以看出快速扫描所引起的电容充放电效应是导致高容性光伏组件I-V特性检测失真原因。 国内外研究机构就如何消除容性效应对高容性光伏组件I-V特性检测的影响进行了研究,并根据检测机理提出了多种解决该问题的关键方法。目前比较流行的方法主要有稳态测试法、分段测试法、宽脉冲测试法、最大功率点修正测试法和动态I-V测试法等[3-4],其中宽脉冲测试法和动态I-V测试法因高效率和相对低成本等优点,而被广泛关注。

使用热激光分离技术将太阳电池切割成半电池或条电池

在过去的几年中,将太阳电池切成半片已成为光伏制造的主流策略。通过使用这些技术,模块级的额定功率和机械强度都得到了显着提高。这也是使最近转向更大的电池格式以及随之而来的模块额定功率跃升的关键发展之一。 由于许多这些较大的格式以及吸引制造商注意的其他技术是需要将电池切成三块或甚至更多块,因此在可预见的未来电池切割肯定会继续成为光伏制造的核心。 但这并非没有挑战或风险。传统的切割工艺是激光划线然后再机械裂片。这种激光划线方法需要大约晶圆厚度的30%-50% 的划线深度并导致太阳电池切割边缘的严重损坏以及微裂纹,两者都对电池的性能产生负面影响。 热激光分离 (TLS) 基础知识 TLS 是来自微电子工业的著名工艺。 多年来伴随着领先制造商的行业参考,该工艺在半电池切割方面已得到很好的应用。 TLS 工艺是一种用于脆性材料如硅、碳化硅和砷化镓的无损伤激光芯片切割技术。 它依赖于被定义和受控应力场的应用由基于激光的加热和随后的冷却进行工艺。 因此,裂纹被引导穿过整个电池并从而获得两个半电池。 由于 TLS 是一个劈裂工艺,因此需要初始划线 (I-scribe) 来为分离提供明确定义的起点。 然而,与需要后续机械断裂的传统划线相比,这种初始划线非常细微 (只有几微米深、宽和长)。随后基板被激光局部加热和被伴随的去离子水雾冷却,通过巧妙地叠加这两个区域产生了由拉伸和压缩应力组成的应力场在其中引入裂缝机制,与任何可能的晶界或优选的断裂方向无关。 与传统的分离技术相比,TLS 的优势在于其干净、无微裂纹的边缘。 分离边缘不会发生晶体损坏—迄今为止由于烧蚀区域中重新固化的硅的位移这种损坏很常见。 与激光切割相反,不会发生凸起和出现粉尘因为基板只是被加热而不是汽化。采用TLS™ 工艺的太阳电池的机械稳定性明显高于传统工艺的太阳电池,这个工艺不会留下任何残留物。

The future is now for autonomous solar panel cleaning

With the increasing demand for renewable energy, solar energy production is rapidly growing around the world and the size of solar plants is increasing as well. More and more nations come to realise the potential of planting solar panels in deserts which creates value on low fertility grounds. Extending up to several million square metres… Read more »

Technologies fit for a new era for utility-scale solar

The deployment of solar PV across the world is on an upward trajectory, with recent reports highlighting the growing popularity of both commercial and utility-scale projects. Despite the disruption of the past 12-18 months, in its most recent Renewable Energy Market Update, the International Energy Agency (IEA), said that in 2020, annual renewable capacity additions… Read more »

Vegetation management has a robotic future

Renu Robotics, based in San Antonio, Texas, is developing new innovations in autonomous technology for the renewable energy industry. PES spoke to CEO Tim Matus to learn more. PES: Tim, tell us how Renu Robotics is serving the renewable energy industry – particularly solar – and what’s the latest on the company’s innovations? Tim Matus:… Read more »

Lidar lives

She may have started life in rural England, but today ZX Lidar’s Unit #106 is tramping the complex terrain of Greece, as she helps to pioneer the country’s clean energy transition. ‘Eunice’ may be named after a sea nymph, but she’s really a star when it comes to understanding the wind. Starting life in the… Read more »

A digital world

Stefan Weber, Managing Director of Windsourcing.com returns to PES to discuss the logistics of supplying spare parts and repair products as and when they are needed, wherever that may be. How big a role does digitization and automation play in making all the pieces of the puzzle fit? PES: It is lovely to welcome you… Read more »

Wrestling risk in green projects: take time to think before acting

The increasing attention given to large-scale renewable energy projects over the last five years, has been driven primarily by larger companies. This has included specialist renewable energy organisations, such as Vestas or Orsted, alongside traditional oil and gas companies who are increasing their focus on renewable investment and generation. Some smaller organisations, both upstream energy… Read more »

Upping the stakes: expanding horizons

As wind turbines get bigger, wind parks larger and authorities and safety standards are continuously raised by authorities and energy companies, offshore shipping becomes more and more specialised. PES caught up with Sven Boedewig, Managing Director of Waterworks Offshore Concepts, to find out how modern ship finance is meeting high-quality brokerage to get a fair… Read more »

Lifetime of pipelines transporting H2

Hydrogen is regarded as the alternative energy carrier of the future. However, its transport over long distances calls for a special safety concept. Energy managers wishing to transport hydrogen in existing and new pipelines must furnish evidence of their pipeline’s service life by way of fracture mechanics. TÜV SÜD’s experts supply fracture mechanical analyses as… Read more »

Unlock the full potential of your wind turbines

The phasing out of public subsidies and subsequent reduction of wind energy sale prices has triggered the need for going the extra mile when it comes to optimising the output of wind energy assets. Underperformance or non-optimal operation and power generation are a frequent issue on operating wind turbines. Access to powerful independent information completing… Read more »

Using the correct planning and smart route engineering to open up more seabed real estate for future offshore wind sites

Performing in-depth analysis on over 6,000 surface and sub-surface boulders, examined alongside a vast amount of bathymetry data, enabled OceanIQ Route Engineers to safely plan the array cable routes and seabed preparation plans for the 72 turbine Danish Kriegers Flak site. OceanIQ’s parent company, the Global Marine Group (GMG), was appointed by Vattenfall to deliver… Read more »

Making plans for plain sailing offshore

In July 2021 the UK government published updated requirements for the supply chain plan element of Contracts for Difference (CfD) auction round 4 (AR4). So, as we move forward and prepare for the next round, we must use experience from previous CfD auctions and share insights into key challenges for developers to consider, particularly in… Read more »

Riding the IoT wave for improved workability

Safe and efficient offshore wind operations are reliant on accurate, instantaneous and trusted information from many parameters including environmentals, such as the sea state or weather conditions. With the advance of digitalisation, a considerable volume of data sets is now even more accessible than before. However, while the amount of data is plentiful, analysing and… Read more »

High temperature epoxy resin bushings for windfarm transformers

Turbine designs continue to grow in power size, while reducing the space provided for the transformer in the nacelle area. This presents several challenges in transformer bushing designs, one of which is the considerable increase in the ambient temperature. As a result, H-J has developed a new high-temperature epoxy used on transformer bushings to help… Read more »

US offshore wind energy

Combining European expertise and US content Developing offshore wind energy production facilities presents interesting operational requirements and logistical challenges, especially along the US Northeast Coast. Environmental conditions in the Northeastern US are challenging, harsh and some areas have relatively deep water for production of offshore wind energy. However, GustoMSC does not foresee any insurmountable problems…. Read more »

Tried, tested, improved: adapting and developing processes and assets for the offshore wind industry

With a focus on a greener, cleaner future, governments, environmental charities, energy industry bodies and major energy companies are imposing ambition carbon reduction targets. This has increased the impetus on innovation within the offshore wind industry, and with it, an onus on a reliable and cost-effective supply chain. The International Renewable Energy Agency has reported… Read more »

Hydrogen as an intermediate energy carrier: deep integration unlocks the path to decarbonization of our society

Hydrogen recently emerged as a game changer for the decarbonization of our society. However, its future role needs to be properly defined to avoid both glorification by stakeholders and the perception of it being a ‘golden bullet’ capable of solving all energy issues forever. The use of renewable energies for the ‘green’ power generation is… Read more »