什么是光伏发电的新技术

目前来说 太阳能光伏的技术研发 主要集中在太阳能电池组件

包括晶体硅组件 非晶硅组件 以及化合物组件

就目前量产的情况来说 晶体硅的效率最高 电池片效率可达到18%以上（实验室效率不做为准）

化合物薄膜电池为新的研发热点 他具有成本低 弱光适应性强等优点 如碲化镉太阳电池、砷化镓太阳电池、铜铟硒太阳电池等，效率已接近晶体硅水平，发展前景不错

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1、清洁、无污染。光伏发电，采用先进技术，利用半导体界面的光生伏特效应，将太阳光直接转换为电能。在运行过程中，由于没有机械转动部位，不会消耗任何燃料，不会排放任何污染物，是真正无噪音、无污染的清洁能源。

2、可再生。太阳能资源取之不尽，用之不竭，在地球上的分布十分广泛，基本上只要有光照的地方就有太阳能。因此，光伏发电是真正清洁可再生的，且不受地域、海拔等方面的因素影响。

3、简单便利，无需费心。太阳能光伏发电由太阳电池板、控制器、逆变器等构成，可就地组装，利用随处可得的太阳能实现就近供电。这一供电方式免除了长距离输送，既避免了电能的损耗，也无需搭建电缆等，省事省力之选。

4、工作性能稳定。太阳能光伏发电拥有较长的使用寿命，一般可在二三十年。在整个系统中，只要确保产品配置合理，设计、安装专业，可以确保其稳定可靠的运行。

5、维护成本低。太阳能光伏发电操作简单便利，既不需要使用燃料，也不需要冷却水，更无机械转动部件，拥有操作、维护简单的优势，可实现无人看管，其维护成本低。

G27)新型高效低成本光伏发电关键技术

研究目标：研制出新型高效低成本光伏电池，突破大型光伏电站设计集成和运行维护关键技术，掌握GW级光伏电站集群控制技术。

研究内容：主要开展包括碲化镉、铜铟镓硒薄膜、硅薄膜等太阳能电池产业化技术研发、大面积柔性硅基薄膜电池组件的规模化生产工艺研发，以及Ⅲ-Ⅴ族化合物电池、铁电-半导体耦合电池及铁电-半导体耦合/晶体硅叠层电池、钙钛矿电池、染料敏化电池、量子点电池、新型叠层电池、硒化锑电池、铜锌锡硫电池等新型电池的研究和探索，着力提高效率和降低成本；研究多类型分布式光伏系统设计集成技术及示范，开展大型光伏电站及光伏发电站集群的设计、控制、运维及并网技术研究。

起止时间：2016-2020年

S20)大型太阳能热发电关键技术研究与示范

研究目标：突破100MW级太阳能热电联供电站关键技术，掌握中高温固体储热技术，实现太阳热发电站的全天候运行。

研究内容：研究大型太阳能热发电及热电联供电站设计技术与关键部件设计制造技术，研究太阳能热电联供高效梯级利用技术，研究大容量熔融盐储热及储热混凝土和储热陶瓷、多模块固体储热系统集成与优化运行技术。

起止时间：2016-2025年

T15)高效、低成本晶体硅电池产业化关键技术研发及应用

研究目标：实现HIT、IBC等电池国产化，晶体硅电池效率≥23%，建成HIT电池和IBC电池的25MW示范生产线。

研究内容：开展低成本晶体硅电池国产化技术攻关，包括关键材料、工艺、装备以及配套辅材的国产化；进行HIT太阳能电池产业示范线关键技术研究和示范，进行IBC电池产业示范线研究，并实现规范化、产业化；掌握产业化高透太阳能电池用玻璃制备技术。

起止时间：2016-2020年

T21)多能互补分布式发电和微网应用推广

研究目标：实现智能化分布式光伏应用、光伏微电网互联、交直流混合微电网以及多能互补微网统一能量管理等的工程示范和推广应用。

研究内容：掌握区域性高比例分布式光伏发电设计集成、直流并网、功率预测及智能化技术，研究微电网内的储能系统及风、光、柴、水、燃气轮机等微电源标准通信交互模型，研发基于微电网标准化信息模型的微电网监控平台，形成典型的微电网网络结构和信息流设计实用范例研究微电网通信网络架构和通信方式，实现微电网标准化、模块化集成。

起止时间：2016-2020年

2）示范试验类

S46)光伏组件用高分子材料开发及应用

研究目标：形成具有自主知识产权的系列光伏用高分子材料制造技术，实现项目产品在光伏发电上大规模应用。

研究内容：研究耐老化、耐紫外的功能聚酯切片合成配方及工艺；研究模块化功能（抗老化、抗紫外、导热、阻燃等）薄膜相关配方与工艺，研发新一代光伏背板基膜材料；研究PVB合成及胶膜工艺、聚苯醚改性配方、支架高分子材料改性等；开发包括多种功能聚酯切片、组装式功能背板薄膜及其制造技术、PVB及其胶膜材料（替代进口）、光伏电池的长寿命接线盒材料、光伏电池模组支架专用材料，形成具有自主知识产权的系列光伏用高分子材料制造技术，实现项目产品在光伏发电上大规模应用。

起止时间：2016-2020年

S47)晶硅太阳能电池的银电极浆料技术

研究目标：研制出印刷性能优良、低欧姆接触界面、可焊性好和附着力强的银电极浆料，形成产业化示范，替代银电极浆料进口。

研究内容：研究银电极浆料流变性能和电极/晶硅界面特性、产业化生产技术与品质控制技术，研制出印刷性能优良、低欧姆接触界面、可焊性好和附着力强的银电极浆料，降低晶硅太阳能电池组件生产成本；研究大绒面制备及抛光添加剂并进行示范应用；研究硅基低温银浆的原理、配方设计与应用性能评估，获得高性能低温银浆的配方，形成产业示范。

起止时间：2016-2020年

将太阳能直接转换为电能的技术称为光伏发电技术。在国际上，光伏发电技术的研究已有100多年的历史。目前这一能源高端产品已经成熟。我国于1958年开始研究太阳电池，1971年首次成功地应用于我国发射的“东方红”二号卫星上。1973年开始将太阳电池用于地面。2002年，国家有关部门启动“送电到乡工程”，在西部七省区的近800个无电乡所在地安装光伏电站，该项目拉动了我国光伏工业快速发展。截止到2004年底，我国太阳电池的累计装机已经达到6.5万千瓦。

太阳能发电根据利用太阳能的方式主要有通过热过程的太阳能热发电（塔式发电、抛物面聚光发电、太阳能烟囱发电、热离子发电、热光伏发电及温差发电等）和不通过热过程的光伏发电、光感应发电、光化学发电及光生物发电等。

主要应用的是直接利用太阳能的光伏发电(PV，Photovoltaic)和间接利用太阳能的太阳能热发电(CSP，Concentrating Solar Power)两种方式。其中直接利用光能进行发电的光伏发电由光伏(PV)电池、平衡系统组成；间接利用光能是将太阳能转换成热能，由储热进行发电的太阳能热发电（光=热-电），CSP根据收集太阳能设备的布置方式可分为槽式( Linear CSP)、塔式(Power Tower CSP)和盘式(Dish/EngineCSP)三种类型。

(1)光伏发电。

光伏发电站[photovoltaic (PV) power station]是将太阳辐射能通过光伏电池组件直接转换成直流电能，并通过功率变换装置与电网连接在一起，向电网输送有功功率和无功功率的发电系统，一般包括光伏阵列（将若干个光伏电池组件根据负载容量大小要求，串、并联组成的较大供电装置）、控制器、逆变器、储能控制器、储能装置等。

并网型光伏发电系统是指将光伏电池输出的直流电力，经过并网光伏逆变器将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波交流电流，接人电网以实现并网发电功能。光伏发电的发电原理是由组成光伏方阵的光伏电池决定。光伏电池工作原理是利用光伏电池的光生伏特效应（又称光伏效应）进行的能量转换，其中光伏效应是利用半导体p-n结的光生伏特效应，当光照射到半导体上时，太阳光的光子将能量提供给电子，电子跳跃到更高的能带，激发出电子空穴对，电 ，子和空穴分别向电池的两端移动，此时光生电场除了抵消势垒电场外，还使p区带正电，n区带负电，在n区和p区间形成电动势，既光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生了电位差。这样，如果外部构成通路，就会产生电流，形成电能。

光伏电池根据其使用的材料可分为：硅系光伏电池、化合物系光伏电池、有机半导体系光伏电池。硅系光伏电池可分为结晶硅系和非晶硅系光伏电池。其中结晶硅系光伏电池又可分为单晶硅和多晶硅光伏电池。

比较成熟且广泛应用的是晶硅类电池。晶硅材料光伏电池优点是原材料非常丰富，可靠性较高，特性比较稳定，一般可使用20年以上。在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面，晶硅光伏电池的单晶硅光伏电池在硅材料光伏电池中转换效率最高，转换效率的理论值为24%～26%，多晶硅的转换效率略低，转换效率的理论值为20%，但价格更便宜；同时单晶硅和多晶硅电池又优于非晶硅电池。大规模工业化生产条件下，单晶硅电池的转换效率已达到了16%～18%，多晶硅电池的转换效率为12%～14%。采用多薄层、多p—n结的结构形式的薄膜电池可实现40%～50%以上的光电转换效率，基本原理是在非硅材料衬底上铺上很薄的一层光电材料，大大减少了光电材料的硅半导体消耗，降低了光伏电池的成本。硅薄膜光伏电池由于原材料储量丰富，且无毒，无污染，因此更具持续发展的前景。

(2)太阳能热发电。

太阳能热发电，也叫聚焦型太阳能热发电(Concentrating Solar Power，简称CSP)，与传统发电站不一样的是，它们是通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳能光直射聚集起来，加热工质，产生高温高压的蒸汽，将热能转化成高温蒸汽驱动汽轮机来发电。当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为：槽式太阳能热发电、塔式太阳能热发电和碟式太阳能热发电。

不久前，福建、陕西、湖北、山西多省市实现光储充项目零突破，尤其位于武汉的首家国家电网“光储充”电动 汽车 充电站也投入运营，“光储充”一体化充电站落地项目渐成规模。未来，新能源 汽车 充电不仅更灵活也更环保。

什么是“光储充”一体化？

“光储充”一直是新能源界的热门组合，光伏、储能和充电站结合建设，打造一套智能微电网系统，利用电池储能系统吸收低谷电，并在高峰时期支撑快充负荷，同时以光伏发电系统进行补充，有效减少充电站高峰期的电网负荷，提高系统运行效率的同时，为电网提供辅助服务功能。

光储充一体化电站可以解决新能源 汽车 充电站配电容量不足的问题，它利用夜间低谷电价进行储能，在充电高峰期通过储能和市电一起为充电站供电，满足高峰期用电需求，既实现了削峰填谷，又节省了配电增容费用，增加新能源的消纳，弥补了太阳能发电不连续性的不足，是一种可持续发展的能源利用方式。

光储充一体化解决方案，将能够解决在有限的土地资源里配电网的问题,通过能量存储和优化配置实现本地能源生产与用能负荷基本平衡,可根据需要与公共电网灵活互动且相对独立运行,尽可能的使用新能源,缓解了充电桩用电对电网的冲击在能耗方面,直接使用储能电池给动力电池充电,提高了能源转换效率。

在 社会 效益方面，光储充联合项目有助于建设、健全完善的柔性“迎峰度夏”响应体系，缓解电力供应紧张的局面，提升供电可靠性，同时提高需求方参与的主动性，提升整个电力市场的稳定水平和运行效率。

杭州首座光储充一体化电动 汽车 充电站启用

2019年10月30日，位于余杭区仓前街道 科技 大道30号的“光储充一体化”大功率智能充电站通过验收，正式投入使用，这是杭州首座“光储充”一体化电动 汽车 充电站。该站集成了充电桩智能充放电、大容量储能电池、光伏发电等多项先进技术，即便是夜间也能利用白天光伏发电后储存的电能为电动 汽车 充电。

随着此类新型充电基础设施扩大普及规模，未来充电不仅更“绿色”，而且实现电动 汽车 的“城际驾驶”，也不再遥远。据了解，余杭区仓前街道“光储充”一体化电动 汽车 充电站是一座由国家电网公司投资建设的新型电动 汽车 充电站，集成了光伏发电、大容量储能电池、智能充电桩充电等多项先进技术。

该站在车棚顶部装设有90块太阳能光伏发电板，光伏装机容量为26千瓦，该站的储能系统由退役电池组加控制设备组成，通过利旧使用变废为宝，设计日存储电量300千瓦时。

停靠这里充电的，多半是附近未来 科技 城写字楼里的白领们和网约车司机，他们利用上班时间和休息时间把车放这里充电，半个小时就可充满80%，2个小时基本就能充满。

光储充有望成重要发展方向

电动 汽车 的革命需要电网的深度参与，清洁能源的利用也需要电网的调节。电网与电动 汽车 技术、可再生能源光伏技术与互联网信息技术结合起来，可以从源头治理污染，改变能源结构，有助于经济 社会 转型，同时也可以把相关产业做大做强。

随着储能的发展，光储充电站有望成为充换电基础设施发展的重要方向。分布式储能不但可以解决城市扩容问题，还可以为商业综合体及智能楼宇提供备用电源，避免在用电高峰时段出现临时停电现象。光储充换电站对新能源 汽车 的发展影响深远，意义重大，光伏自发自用，绿色经济，储能缓解电网扩容投资。