Power & Energy Solutions

The premier renewable energy publication

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” )。

Read More

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。

Read More

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。

Read More

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。

Read More

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。

Read More

Gas Recovery and Recycle 有限公司首席执行官兼英国皇家化学会院士 Rob Grant 博士做客 PES,为我们介绍了他们在氩气回收过程方面取得的最新进展。他们已经取得了巨大的进展,预计还会有更多突破。ArgonØ ¬™ 是环境友好型产品,使用该产品的公司通过回收再利用即可降低成本。难怪生意好! PES:Rob 博士,您好,很高兴能采访您。如您所知,我们已经关注 GR2L 多年,您也是《PES Solar/PV》杂志的老朋友了。首先,能否请您简要介绍一下贵公司的情况? Rob Grant 博士: GR2L 成立于 2008 年。我们与英国剑桥大学合作开发了化学循环燃烧净化技术,并将此技术推向商业应用。 这解决了当前常规气体净化技术未能解决的杂质水平在10-10,000ppm范围内的净化问题,此类问题常见于微电子等行业中。 GR2L 专门针对高价制造行业(如太阳能光伏、微电子和 3D 金属粉末添加剂制造)中使用的惰性吹扫气体进行回收、净化和再利用。如今,GR2L 的经营重点在于光伏产业对硅在结晶形成硅锭的过程(这是硅基太阳能电池制造的第一阶段)中所使用的大量氩气进行回收再利用。 2010 年,GR2L 与位于英国盖特威克附近的英国气体技术集团 (Gas Technologies Group) 建立了合作关系,旨在共同制造 GR2L 的旗舰产品 ArgonØ ¬™ 并将其推向市场。在半导体和医疗市场,英国气体技术集团在高纯度气体装置方面一直处于领先地位,并且正在与 GR2L 合作。 PES:您有多个行业的工作经验,那么太阳能对您有着怎样的重要意义?您认为该产业的市场是在不断扩大还是已经达到了顶峰? RG:目前为止,太阳能是我们最大的市场,也是我们在亚洲的主导业务,未来我们会继续扩展亚洲市场,对我们来说还没有达到顶峰。如今,每台太阳能硅锭生产设备都使用高纯度氩气来吹扫炉膛,以保持所生成硅晶圆的纯度和性能。 目前的行业趋势是摒弃多晶硅,转而使用单晶硅,氩气吹扫气体流量因此增加多达 50%。该趋势连同太阳能光伏市场的持续扩大意味着对高纯度氩气的需求正在增加,而其供应水平基本保持不变。氩气是空气分离的副产物,受到炼钢等其他行业的制约。 市场对高纯度氩气的需求持续增加,推动了氩气回收利用行业的发展,使得硅锭生产商能够降低成本并对成本进行长期控制,在硅锭的生产成本中,氩气成本占 3-5%。 PES:这对您的业务有何影响? RG:目前只有少数硅锭生产商实施氩气回收利用,但该行业的成本降低Argon0 Installation 意味着这一数字只会增加。在安装 1,000 个单晶炉的基础上有一个非常重要的改造机会,同时还需要对新设备进行规划和调试。

Read More

我们很高兴在 PES 与 EKO Instruments China 的中国营销总监 Caris Chan 会面,了解这家业务遍布全球的知名公司的最新发展情况。精确度一直是行业关注重点,而随着中国新法规的实施,这一点变得更加重要。 PES:您好,Caris,非常欢迎您做客 PES China。我们非常希望了解 EKO Instruments 以及您在公司的工作职责。因此,在开始采访前,我们先来简单了解一下 EKO。 Caris Chan:EKO 设计、制造并供应行业领先的太阳能传感器和用于环境研究、可再生能源项目和材料分析的科学仪器。 90 多年来,我们始终专注于可靠性和精确度,如今,我们生产的各类仪器已广泛应用于全球各地;从亚洲各地的太阳能园区到海拔 2367 米的山顶气象站,再到南极的极寒之地均有部署。 EKO Instruments 享誉国际,以高品质和安全可靠著称;我们的核心理念就是不断创新,并坚持不懈地追求产品高精度。 PES:现在请谈谈您的工作背景,您在 EKO 工作了多长时间,以及是什么吸引您加入 EKO? CC:我曾作为材料性能仪器供应商工作多年,并于 4 年前加入 EKO。我主要与从事化学工程和聚合物加工的组织和研究人员合作;特别是涉及橡胶、塑料,以及石油勘探与开采领域的组织和研究人员。

Read More

由香港中文大学(中大)机械与自动化工程学系副教授卢怡君教授领导的研究团队最近为水系锂离子电池研究了一款新型的电解液,它的材料成本低且不易燃、毒性低、相对环保,更重要的是新型电解液应用到电池中能提供稳定的电压作日常使用,朝改善水系锂离子电池的性能迈进了一大步。研究结果已刊登于国际期刊《自然材料》。 锂离子电池的未来:从易燃有机液到安全水系 全球的经济以及人类的日常生活一直依赖着各类型电子设备,例如手机和笔记本电脑等等,而锂离子电池因为能提供相对稳定的能量,而且可以再充电重复使用,成为了这些可充电式电子产品的核心要素。然而,制造锂离子电池的主要材料之一是有机电解液,即使经过多年改良,这些电解液仍然含有毒性及高度易燃,有机会引发严重的安全问题 — 早年三星Note7手机爆炸、锂离子电池在波音公司787新型客机起火等事故就是其中的例子。 科学界近年深入研究以水系电解液取代传统有机电解液,因水的特质可解决易燃问题。然而,水系锂离子电池一直有个弊病,就是其电池电压和能量密度受到水电解限制。当电压高于1.23伏特,电解液中的水分子便会分解为氢气及氧气,大大影响电池运作及电压输出。增加水系电池电压的新兴做法是利用高浓度锂盐(每公斤21至55摩尔)制造人工固体电极介面及减少自由水含量,以改善水的稳定性,然而这个方法引起了对成本和毒性的忧虑。

Read More

单晶硅棒和多晶硅块的等级判定(以下简称“判定”)一直是光伏产业上游供应商最关心的问题之一。由于两种材料的生产工艺不同,它们的判定方法也有差别。 1.单晶硅棒的判定方法 对于单晶硅棒来说,业内的传统判定方法涉及多个步骤:先从硅棒头尾部切下厚晶圆,经热氧和化学腐蚀等处理步骤后,由操作员观察厚晶圆上是否有滑移线。如果有,还需继续向内切片;如果没有,也需要根据经验判断还需切除多少来让剩余部分不含任何黑边、黑环和黑心。这些都直接影响材料的最终电池效率。但是,这个方法检查一片厚晶圆不仅非常耗时,还很依赖操作员的个人经验。 为了缩短判断时间,部分生产商转而使用红外设备来纵向扫描整根硅棒,检测滑移线的位置。每根硅棒最快只需5分钟即可确定含有滑移线的部分。接下来,操作员可根据结果来切除硅棒的废料部分。但是,红外设备无法检测黑边、黑环和黑心等缺陷,因此操作员仍需根据经验向内切割。随之而来的问题是,切多少可以确保完全去除废料,并且不浪费优质部分呢? 近年来快速兴起的光致发光(PL)成像技术给这个问题带来了及时的解决方案。PL是材料吸收光子后的光辐射。 在光伏硅基材料上应用这个原理,带来了PL成像检测技术:使用模拟太阳光照射硅片或电池片,并用专用的PL镜头来获得样本的PL成像。

Read More