電力科技信息

加拿大多倫多大學(xué)研發(fā)膠體量子點太陽能電池實現(xiàn)6%轉(zhuǎn)換效率

加拿大多倫多大學(xué)（University of Toronto）、沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學(xué)（King Abdullah University of Science&Technology,KAUST）與美國賓夕法尼亞州立大學(xué)（Pennsylvania State University）研究人員共同研發(fā)膠體量子點（Colloidal Quantum Dots,CQD）太陽能電池，在大氣質(zhì)量（Air Mass,AM）為1.5G的條件下其轉(zhuǎn)換效率達(dá)6%。

膠體一般是指懸浮液中的金屬元素，例如膠質(zhì)銀。而量子點是指包括硒化鎘、砷化銦、鋅等在內(nèi)的半導(dǎo)體材料納米級微粒，通常大小約為2～10 nm，寬度為50個原子。量子點越小，其發(fā)射光越接近光譜藍(lán)色端；而量子點越大，則越接近紅色端。量子點可制成粉末或溶液加以利用，通過批量生產(chǎn)將量子點在多層薄膜上進(jìn)行噴涂或印刷，可用于制造薄膜太陽能面板或光伏建筑一體化（Building-Integrated Photovoltaic，BIPV）產(chǎn)品。

量子點可噴涂在包括塑料等在內(nèi)的柔性材料表面，有利于降低太陽能電池生產(chǎn)成本并獲得比硅基太陽能電池更高的耐用性。目前有關(guān)專家所面臨的難題是如何實現(xiàn)電池高性能與輕便的平衡。量子點通常采用有機(jī)分子予以覆蓋，將其噴涂在材料表面后量子點將增厚1～2 nm。研究人員采用單價鹵素陰離子無機(jī)配位體（inorganic ligands）替代有機(jī)分子以使量子點結(jié)合更緊密，占用空間更少。該配位體膠體特性與有機(jī)分子相同，但體積更小。

利用無機(jī)配位體制造的CQD薄膜太陽能電池與其他類型CQD薄膜太陽能電池相比，其整體電能轉(zhuǎn)換效率更高。該結(jié)果已獲得經(jīng)美國國家可再生能源實驗室（US National Renewable Energy Laboratory）授權(quán)的Newport公司技術(shù)和應(yīng)用中心光伏發(fā)電實驗室證實。來自多倫多大學(xué)的加拿大納米技術(shù)首席研究員（Canada Research Chair in Nanotechnology）Ted Sargent表示，這是CQD太陽能電池首次實現(xiàn)轉(zhuǎn)換效率5%以上。 賓夕法尼亞州立大學(xué)John Asbury稱，該研究證明采用單價鹵素陰離子作為無機(jī)配位體在消除電荷陷阱（charge trap）的同時可將量子點緊密結(jié)合，有助于加強(qiáng)電池內(nèi)自由電子快速順暢移動，消除p型硫化鉛（PbS）膠體量子點薄膜表面缺陷。

CQD薄膜在室溫和環(huán)境大氣（ambient atmosphere）條件下采用沉積方法進(jìn)行制備，適用于采用低成本卷對卷（roll-to-roll）方式予以制造。研究人員表示，迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)使用無機(jī)配位體存在任何缺陷，其優(yōu)點是不僅可提升效率，還能增強(qiáng)太陽能電池穩(wěn)定性。該技術(shù)若要實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，電池轉(zhuǎn)換效率需達(dá)10%以上。目前研究人員正試圖采用進(jìn)一步降低阻礙電子運動的電荷陷阱密度和能量的方法加快該目標(biāo)的實現(xiàn)，

摘譯自互聯(lián)網(wǎng)

日本IHI公司推出電動汽車無線充電系統(tǒng)

日本石川島播磨重工業(yè)株式會社（IHI）于2011年11月22日宣布研發(fā)出電動汽車無線充電系統(tǒng)，并已實施現(xiàn)場使用模擬測試，旨在通過在住宅、購物中心等場所停車場設(shè)立無線充電設(shè)施為車主提供便利，以進(jìn)一步推動電動汽車普及和發(fā)展。

該系統(tǒng)包含了安裝在電動汽車上的無線電能接收裝置及安裝在地面的無線供電裝置，適用于各種電動汽車及充電電池。當(dāng)電動汽車在充電點停車時，系統(tǒng)將自動予以充電，而汽車與充電設(shè)備之間并無接觸。WiTricity公司表示，與電磁感應(yīng)和微波等無線電能傳輸系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)具有更高傳輸效率和更遠(yuǎn)輸電距離，系統(tǒng)在20 cm傳輸距離可實現(xiàn)無線充電輸出功率3.3 kW，充電效率達(dá)90%以上。

該公司采用了美國WiTricity公司磁共振無線供電技術(shù)。兩家公司于2011年3月簽訂 了技術(shù)授權(quán)協(xié)議，以共同致力于電動汽車無線充電裝置研發(fā)。公司在橫濱辦事處安裝了無線充電裝置，用于收集一系列相關(guān)數(shù)據(jù)，例如與充電電池性能兼容性、位置偏差容許范圍、磁場分布情況等。

WiTricity公司CEO Eric Giler表示，電動汽車在減少二氧化碳排放和對化石燃料依賴性等方面具有很大潛力，但仍需在用戶友好方面加以改進(jìn)，而無線充電有助于用戶體驗的改善。IHI總裁Kazuaki Kama稱，無線充電的實現(xiàn)對公司而言具有戰(zhàn)略意義，他堅信用戶友好型無線充電系統(tǒng)的研發(fā)將進(jìn)一步加快電動汽車的推廣應(yīng)用。

摘譯自互聯(lián)網(wǎng)

2020 年儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)電力產(chǎn)業(yè)15%

近幾年，國際電力儲能產(chǎn)業(yè)年增長約9.0%，遠(yuǎn)高于全球電力2.5%的增長率。截至2010年底，全球電力儲能總裝機(jī)為125.52 GW，約占世界電力裝機(jī)總量的3.0%；我國電力儲能總裝機(jī)約為16.345 GW，僅約占全國電力裝機(jī)總量的1.7%。儲能已成為可再生能源和智能電網(wǎng)大規(guī)模發(fā)展的主要瓶頸。

據(jù)國家電力調(diào)度通信中心統(tǒng)計，2000年以來，多數(shù)電網(wǎng)的高峰負(fù)荷增長幅度約為10%甚至更高，而低谷負(fù)荷的增長幅度則維持在5%甚至更低，峰谷差的增加幅度大于負(fù)荷的增長幅度，電網(wǎng)最大峰谷差的增加幅度大于平均峰谷差的增加幅度，在電網(wǎng)中引入儲能系統(tǒng)是實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)峰的迫切需求。

2010年全國電網(wǎng)發(fā)電裝機(jī)容量為962 GW，預(yù)計到2020年將達(dá)到1640 GW，電網(wǎng)調(diào)峰儲能將占全國發(fā)電裝機(jī)容量的16%，到時我國電網(wǎng)調(diào)峰儲能產(chǎn)業(yè)的規(guī)模最大將達(dá)到262.4 GW。

信息來源：瞭望新聞周刊

世界上第一座風(fēng)力-氫氣混合發(fā)電站在德國勃蘭登堡州投入運營

世界上第1座風(fēng)力-氫氣混合發(fā)電站在德國勃蘭登堡州投入運營，可以把太陽能、風(fēng)能等可再生能源和氫氣、生物沼氣、地?zé)崮艿冉Y(jié)合起來，以解決可再生能源并網(wǎng)電量不穩(wěn)定的問題。該電站可把風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的多余電量用來電解制取氫氣，氫氣可以直接用于電動汽車的氫燃料電池或者在用電高峰期和天然氣混合用來重新發(fā)電。目前該電站的規(guī)模還較小，由3臺2 MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成。下一階段將會繼續(xù)建設(shè)3座電站，建設(shè)更大的示范設(shè)備并將制備的氫氣并網(wǎng)到天然氣輸送管道中去。

信息來源：中國風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)