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薄膜太阳能组件转换效率世界纪录达17.6％
Manz集团的研究合作伙伴神华光伏科技研发有限公司刷新CIGS 总部位于北京和施韦比施哈尔的合资企业NICE Solar Energy (神华光伏科技研发有限公司)自2017年成立以来，一直专注于CIGS技术的研发 Manz 集团的生产设备成就世界纪录 创新世界纪录的组件已通过德国莱茵TÜV认证 NICE Solar Energy (神华光伏科技研发有限公司)为Manz集团与中国能源投资有限公司、上海电气集团于2017年4月所共同组建的中德创新与合作公司。在北京拥有约80名专家，在德国施韦比施哈尔施韦比施哈尔拥有160名员工，具备全球最坚实的CIGS薄膜太阳能技术研发能力。日前由其在德国施韦比施哈尔的研发中心以Manz集团的设备所生产的CIGS薄膜太阳能组件达17.6％（组件面积120 x 60厘米），刷新世界纪录，并已获得德国莱茵TÜV的认证。 此次的成就主要是基于2011年Manz集团在斯图加特太阳能与氢能研究中心Baden-Württemberg（ZSW）支持下所制定的长期的技术路线图。从那时起，隶属于Manz施韦比施哈尔的CIGSlab创新线所生产的CIGS组件在效率上即不断提高，ZSW实验室的效率也得以付诸验证于生产在线。随着NICE Solar Energy于2017年4月成立，从而聚集、增进更多的能量，NICE Solar Energy得以以最快的速度进一步加快CIGS技术的研发。 Manz 集团首席执行官Martin Drasch表示：‘我们研发合作伙伴NICE Solar Energy达成世界纪录是由多种因素共同促成的：以Manz集团在施韦比施哈尔CIGS生产在线累积数十年的工艺调适开发经验以及不断开发提升效能的生产设备做为基石。最后也是最重要的，NICE Solar Energy施韦比施哈尔和北京的同事们展现了出色的开发能力，因此我们中德团队在行业中进行了前所未有的跨地域合作。’
轻点鼠标，即可在所有生产 线和配方调整中实现相同质量设置
开创互联光伏电池生产 4.0 目前制造商在多条生产线上生产光伏电池时，必须手动调整配方，这个过程复杂、易出错。通过 Central Recipe Tool，ISRA VISION 提供了一个方便的工具，可以快速、直观地管理和测量配方。该工具大幅简化了多生产线管理，可确保所有生产线上的设置相同，进行版本控制，批准和调整配方。 光伏电池生产面临各种各样的挑战。工厂要求快速渡过高质量光伏电池的爬坡效应期，因为这是提高生产经济性的唯一途径。目前的工厂通常配备约 10-20 条并行生产线，甚至有些工厂配备 30 条并行生产线。目前为止，每个生产和检验步骤中的所有配方设置均手动进行，每年进行数次。每次进行新设置时，必须停止相关生产线。这将导致产率大幅下降，每个工厂每年的停机时间增加到数天。另外，手动设置还经常存在不同系统使用的配方不一致的风险。因此，无法在生产线甚至工厂之间进行有意义的比对。 轻点鼠标，即可转出 如果可以在中心服务器上托管配方，轻点鼠标即可将配方转出到每个系统，将会大大简化流程。为此，ISRA VISION 开发并发布了 Central Recipe Tool (CRT) 。CRT 是基于服务器的集中配方管理软件。只需维护一个中心服务器配方，无需维护多个配方。之后将配方转出到同一种类型的所有互联系统。因此，质量准则适用于所有生产线，防止设置不一致导致产率差异。只需轻按按钮，即可对所有其他系统进行配方调整，对检验系统实现节约型管理。使用新资源，可以更好地监控生产，此外还具有多种其他优势。
LED引领太阳能行业发展
对于太阳能行业来说，2020年将是值得铭记的一年。在实现2019年的强劲扩张后，由于新冠疫情的持续蔓延，太阳能行业在2020年出现了一些不确定因素。 若干趋势会一直延续到2020年及2020年以后，其中之一便是业界对基于LED的模拟器能够满足其计量需求越来越有信心。LED闪光器在2019年轰动一时，许多公司都对这项技术充满信心，许多项目的生产线末端安装了基于LED的模拟器。WAVELABS是一家总部位于德国萨克森州的制造企业，主要生产Sinus-220 LED IV型电池测试器等产品。据该公司报告，与2018年相比，其销售额增长了7倍。 LED太阳光模拟器在近几年才被市场广泛接受。此前，自工业太阳能电池制造伊始，脉冲（AC）和连续（DC）氙灯便一直是效率测定的标准光源。由于固态照明技术的突破式发展，基于LED的光源已被证明是一种更好的测量方法。主要原因在于LED能够将各种颜色结合在一起，从而更加准确、可靠地匹配太阳光谱。本文旨在揭示氙灯模拟器和LED模拟器的优缺点，以及在选择模拟器光源时需要考虑的因素。另外，本文还将阐述一些表明基于LED的技术在太阳能计量领域具有强劲趋势的其他因素。 氙光的优缺点 氙灯最突出的缺点是其与标准光谱之间存在较大偏差（如图1所示），这主要是由波长大于750nm（纳米）的氙光波峰造成的。氙光谱的偏差远远超出A级设备的允许公差，从而导致了效率测定的不准确。
于瑞士深耕动力电子设备制造 30 余年
Studer 自创立之初便一直走在储能逆变器制造的最前沿。尽管在该行业不断演变的过程中，新的竞争对手层出不穷，但 Studer 始终保持着自身的领先地位。Studer 的所有制造活动均按照最高质量标准在瑞士进行。以下，Studer 销售主管 Serge Remy 带领 PES 回顾了 Studer 30 多年的历史，并向 PES 讲述了 Studer 的现状。 开创期 以下故事的主角是一家于瑞士萌芽并逐步发展壮大的公司。 1987 年，该公司创始人 Roland Studer 萌生出一个伟大的想法：将高价值能量调节设备推向一个崭新的市场，一个当时尚处在发展初期的市场，并将该等设备销往瑞士以外的其他国家。这个崭新的市场当然就是太阳能光伏市场。 首款具有模拟显示功能的 200Wp 太阳能充电控制器问世 仅一年之后，该首款设备便经过改进而达到了高达 300Wp 的峰值功率，并集成了数字显示功能。 发展壮大期 90 年代，Studer 销售额呈现出指数增长，并开发出其首款正弦波逆变器。 Studer 的创新成果之所以能脱颖而出，是因为他们并未单纯停留于发明本身，而是积极地将发明转化为新产品、解决方案和服务，从而使自身在市场上占有一席之地。 1998 年，Studer 发明了首款内置太阳能充电的逆变器。在接下来的十年里，其业务在全球范围内扩展至可再生能源领域的其他应用，如移动、备用和通讯系统。 2000 年前夕，地方性企业 Studer Innotec 完美转身，成为一家全球性企业。 潜心创新 Studer 自创立之初便一直以创新来定义自身。事实上，正是创新这一品质造就了 Studer。 在接下来的十年里，Studer推出业界最先进对的Xtender系列模块式逆变器，该系统开启了一系列旨在优化可用能源之利用的产品。这些产品既可用作离网逆变器、电池充电器、并网馈电设备，也可为输入电网提供能量协助。Xtender 既是一种高科技设备，又是能源系统管理的关键参与者。
可靠的异质结太阳能电池生产设备
异质结技术（HJT）是目前太阳能行业中提升太阳能电池效率和太阳能电池组件输出功率的一种最佳选择。HJT结合了掺氮晶体硅片的高质量与非晶硅薄膜层的最佳钝化效果和电荷选择特性，以及高度透明的TCO接触层，用于生产一种高性能太阳能电池，其性能超过了具有扩散发射极的传统太阳能电池，例如PERC。异质结太阳能电池由硅晶片制成，两极均使用钝化接触。由于这些非常薄的非晶硅层堆的有益能量水平、电荷载体选择性和极好的钝化特性，可能实现特别高的效率。除此之外，HJT太阳能电池非常适合双面模块应用。 与PERC或TOPCON电池相比，HJT太阳能电池的生产工艺更为简单，所需的生产步骤明显更少。而且，其组件的功率年退化率为0.45%，与PERC组件0.7％的年退化率相比要好得多。由于较高的电池效率和较低的温度系数，与传统的硅太阳能电池相比，HJT模块可提供更高的平均能量生产性能。 2019年《光伏杂志》（PV Magazine）报道了全尺寸（244cm²）双面接触异质结太阳能电池的最高效率记录，达25.11％。背面接触异质结电池26.7%效率保持了单晶体硅太阳能电池的最高记录。如今额定容量400瓦的带HJT太阳能电池的太阳能组件已经面市。 预计未来异质结电池市场会有很高的增长率。2019年的《国际光伏技术路线图》报告预计，HJT电池将在2026年占到市场份额的12％，到2029年将占至15％——十年前，只有松下一家公司生产使用该技术的产品，这种增速十分稳定。 如今，全球许多地区都已经在生产HJT太阳能电池，比如日本、新加坡、台湾、中国大陆、美国和欧洲。 德国新格拉斯科技集团与异质结 过去，德国新格拉斯科技集团已向许多大型太阳能电池制造商供应生产设备。湿法处理设备以及真空薄膜沉积设备在世界各地的电池厂商中得到有效应用。2019年，集团为一家大型太阳能电池一级制造商安装了一台GENERIS PVD大型在线真空溅射设备，用于异质结太阳能电池生产，并发挥了出色的生产性能。 异质结溅射技术 将具有不同电子性质的薄膜沉积在掺氮晶体硅片上，以生产和供应电能。异质结和钝化结构由本征和掺杂非晶硅的双面薄层形成。在这些硅结构的顶部，通过溅射工艺涂上薄而透明的导电氧化物膜（TCO）作为接触层，将产生的电从电池中传导出去。 通过溅射沉积进行镀膜的其中一种最常用的办法就是使用磁控管源，在磁控管源中，等离子体受到磁场的限制和增强。正离子从等离子体中加速进入目标表面，释放目标材料并涂覆在基板上。常见的溅射方法包括用于导电靶的直流（DC）溅射和用于非导电靶的射频（RF）溅射。市场上的磁控溅射有各种模式，如直流、脉冲直流、双极和射频。由于其多功能性、方便的工艺控制以及低成本大规模应用的可能性，溅射沉积或溅射已广泛用于不同行业以及研发中。
突破固定思维：比玻璃更好的聚合物背板!
每个行业都有自己的习惯。“相对热指数”，“湿热”，“2000小时”是光伏测试和改为：鉴定的基石。但是这些“短期压力测试”能够反映聚合物真实的现场失效并预测背板甚至光伏组件的耐用性吗？ 在造成数十亿损失的同时，完美的“ 固有思维”测试了Icosolar AAA背板，130°C的RTI令人印象深刻，为组件制造商带来了永恒的寿命。 在我们去年的PES出版物中，我们展示了Icosolar AAA的长期稳定性不是130°C，而是大约65°C，与今天众所周知的灾难表现一致。 如何得出这个“65°C ”值？ 我们要突破固有思维定式，必须开发可靠的新材料！ 在我们的文章中，我们将提供新的“ 突破固有思维定式”的测试结果，显示RefleXolar聚烯烃背板的设计有多强大，允许： – 降低水面光伏和沙漠应用等挑战性市场的风险。 – 增加组件发电输出。 为满足25年使用寿命（图1），我们在设计RefleXolar聚烯烃背板时考虑了以下聚合物失效机理： – 环境（湿度，过氧化物，交叉迁移）应力开裂，以层压件形式出现（“玻璃/ EVA /电池和焊带/ EVA /背板” ）。
检查涂层系统密封性
新系统安装完毕或现有系统维护完毕后，常出现渗漏。造成该情况的原因通常是连接出错或误用了有缺陷的密封件。若想及时发现该渗漏情况并有效管控设备的密封性，正确操作氦气检漏仪至关重要。此外，对检漏背后的物理原理及检测过程中的优化可能性了解得越深入，在实际使用氦气检漏仪时就会越得心应手，测量结果也会随之变得更加可靠。 以下综述就如何正确操作氦气检漏仪以及如何在真空系统顺利实施检漏试验给出了一些实用信息。 将检漏仪连接至涂层系统时需考虑的因素 真空系统在调试或维护完毕后产生的渗漏量通常较大。而当渗漏达到某个程度后，市售的氦气检漏仪将无法再继续使用。市售氦气检漏仪的最大工作压力通常约在 6 到 25 mbar 之间。如果产生大量泄漏，该等压力条件可能无法通过抽空过程而达到。图 1 所示的是一个 Si3N4 （氮化硅）涂层系统。可看到，在某次维护后，通过抽空过程仅能将压力降至 80 mbar。有一种方法可降低所用检漏仪的入口压力，那便是使用针型计量阀。 但该方法不仅会导致响应时间延长，而且还必须使用辅助泵。与其对真空检漏仪实施节流调节，我们不妨使用普发真空 ASM 340 检漏仪。此款检漏仪能以定性方式创建一种大规模检漏模式，从而找到当前渗漏所处位置。 以流程泵支持检漏仪 理想情况下，检漏仪应按图 1 和图 2 所示方式连接至真空系统的前真空管线。不过，检漏仪本身适用于洁净环境，而抽空降压过程产生的压缩热会引起严重的热应力，因此，为保护检漏仪，使其免受该等热应力的影响，可能需另行连接一个流程泵。流程泵不仅对热应力不敏感，而且还可抽出所有气体、蒸汽和扬起的颗粒。 另行连接一个流程泵的做法既能提升检漏仪的可用性，还能显著延长检漏仪的维护周期，进而大大降低运营成本。 在抽空降压过程中，一旦压力达到相应的低水平，检漏仪便能一直保持真空。检漏仪中的前级泵功率越大，检漏仪可进一步抽出的气体就越多，真空容器的内表面也就会越大。
准备就绪，测试新一代太阳能电池组件
撰稿人：Michael Fuss 博士，MBJ Solutions GmbH 首席执行官 摘要 随着市场上出现新的电池尺寸，标准太阳能电池组件尺寸也开始发生变化。这一切背后的原因既有单位组件功率提升方面不断增加的客户需求，又有保持每瓦价格处于低水平这一难题。若使用 M6 尺寸的电池，制造商将不得不更换其现有生产工具，因为他们无法仅通过升级现有工具来处理更大尺寸的组件。 但 MBJ Solutions 的 LED 太阳模拟器却已准备就绪，随时可供用于更大尺寸的组件、双面组件以及新型材料制成的电池，如钝化发射极背面接触 (PERC) 电池和异质结电池技术 (HJT) 电池。MBJ 将致力于开发升级套件和全新检测解决方案来满足客户需求，确保以始终如一的高精度测量每个组件，使工厂保持现有产量乃至进一步提高产量。 MBJ Solutions 涉足该业务领域已达 10 年之久，如今，它不仅是非常成熟的 LED 太阳模拟器和电致发光测试仪品牌，还是太阳能市场的主要参与者之一。MBJ 已成为质量、可靠性、服务和创新的代名词。在将全球在售的 MBJ 系统增至 450 个以上的过程中，MBJ 一如既往地践行着其主要目标，即，基于客户对质量的高标准及瞬息万变的市场新动态，开发颇具成本效益的创新技术。 MBJ 总是用心聆听客户需求。尤其是在实施新功能以满足客户不断提升产量的需求方面，MBJ 做得格外好。 在不久的将来，组件整体尺寸变化将成为最大的变化之一，而这一变化又将取决于所用的电池尺寸。许多组件制造商将借此机会在其组件上使用更多的光捕获材料，以期提高功率输出。届时，我们今天熟知的、市场上的标准尺寸组件将在使用上受到限制。
技术开发人员如何通过电网 现代化来应对气候危机
撰稿人：Shuli Goodman，LF Energy 执行董事 近年来，随着智能设备、新硬件以及支持通信和数据交换的软件解决方案的推出，能源网发生了巨大变化。虽然该等变化标志着可再生能源被广泛采用这一积极趋势，但公用事业公司仍在努力分析和提高电网效率。 尽管设备互联性和产生能源的新方法均在增加，但由于流程过时，运营商仍不得不制定非标准解决方案来应对挑战。对于不同的供应商控制系统和设备，标准的实施情况通常有所不同，并且，访问电网数据需要几种不同的设备，而每个设备都可能涉及不同的流程。 此外，我们过去一直采用的是单一方向供电，以防止运营商小范围控制负载。当供需不匹配时，这会导致效率下降。随着电池、太阳能电池板、风力涡轮机和无线解决方案等更多设备的出现，供需关系变得更加不可预测。当前基础设施不仅限制了能源相关的信息通信，还限制了跨电网自动多向智能的创建。往后，这种复杂性只会有增无减，而我们将需要使用人工智能和自动化来促成微秒间隔的交易，以保持安全和平衡。 若无法通过双向电网提取有关能源使用情况的电网数据，公用事业公司就无法对变化作出实时响应。随着天气依赖型可再生能源的需求不断增加，我们需要找到一种电网数据访问和分配方式来更精确地响应能源需求。Grid eXchange Fabric (GXF) 是一个工业物联网 (IoT) 平台，最初由荷兰能源运营商 Alliander 作为“开放式智能电网协议”推出，其后于 2 月初归入 LF Energy。该平台实现了通信并消除了基线障碍 ，使得电网运营商可以安全地监控和访问数据。
同时实现高效双面硅太阳能 电池的最高生产率和最高精度伏安 (IV) 测量
摘要：我们使用太阳模拟器分析了以最高生产率生产硅太阳能电池时可用的测量时间，并阐述了该时间在确定太阳能电池特性所必需执行的不同测量之间的分布方式。针对高效太阳能电池，我们详细说明了“如何减少确定其 IV 特性所需的测量时间以便在所有情况下皆满足生产率要求”。我们发现，通过结合使用电压扫描速度自适应和增强型磁滞评估，可在不牺牲测量精度的同时获得最高生产率，即便对于容量最高的异质结 (HJ) 电池也是如此。 简介 现代太阳能电池生产线生产率极高，生产周期低至 1 秒或不到 1 秒。在不久的将来，单条太阳能电池测试仪和分选机生产线上须实现低至 800 毫秒的生产周期（ 相当于高达 4500 片电池/小时的生产率） 。为实现如此短的生产周期，传输和测量时间需满足严格要求。 同时，随着硅太阳能电池效率的不断提高，有效电荷载流子寿命日益变长，使得电池容量不断增大。由此，设备由于工作条件改变后达到准稳态条件所需的时间也随之增加，这是精确测量太阳能电池额定功率的先决条件。在 IV 测量期间，施加的电压从 0 V 变为开路电压甚至更高，即工作条件发生巨大改变。
