加拿大多倫多大學(xué)研發(fā)膠體量子點(diǎn)太陽能電池實(shí)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(diǎn)（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(diǎn)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(jí)微粒，通常大小約為2～10 nm，寬度為50個(gè)原子。量子點(diǎn)越小，其發(fā)射光越接近光譜藍(lán)色端；而量子點(diǎn)越大，則越接近紅色端。量子點(diǎn)可制成粉末或溶液加以利用，通過批量生產(chǎn)將量子點(diǎn)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(diǎn)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(shí)現(xiàn)電池高性能與輕便的平衡。量子點(diǎn)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(diǎn)將增厚1～2 nm。研究人員采用單價(jià)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室證實(shí)。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(shí)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(jià)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(shí)可將量子點(diǎn)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(dòng)，消除p型硫化鉛（PbS）膠體量子點(diǎn)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(duì)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(diǎn)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(shí)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(yùn)動(dòng)的電荷陷阱密度和能量的方法加快該目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，

摘譯自互聯(lián)網(wǎng)

日本IHI公司推出電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)

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

該系統(tǒng)包含了安裝在電動(dòng)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(dòng)汽車及充電電池。當(dāng)電動(dòng)汽車在充電點(diǎn)停車時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)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(shí)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(dòng)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(chǎng)分布情況等。

WiTricity公司CEO Eric Giler表示，電動(dòng)汽車在減少二氧化碳排放和對(duì)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(yàn)的改善。IHI總裁Kazuaki Kama稱，無線充電的實(shí)現(xiàn)對(duì)公司而言具有戰(zhàn)略意義，他堅(jiān)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(dòng)汽車的推廣應(yīng)用。

摘譯自互聯(lián)網(wǎng)

2020 年儲(chǔ)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(chǔ)能產(chǎn)業(yè)年增長(zhǎng)約9.0%，遠(yuǎn)高于全球電力2.5%的增長(zhǎng)率。截至2010年底，全球電力儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(jì)，2000年以來，多數(shù)電網(wǎng)的高峰負(fù)荷增長(zhǎng)幅度約為10%甚至更高，而低谷負(fù)荷的增長(zhǎng)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(zhǎng)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(chǔ)能系統(tǒng)是實(shí)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(jì)到2020年將達(dá)到1640 GW，電網(wǎng)調(diào)峰儲(chǔ)能將占全國發(fā)電裝機(jī)容量的16%，到時(shí)我國電網(wǎng)調(diào)峰儲(chǔ)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(yùn)營(yíng)

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(yùn)營(yíng)，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(dòng)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(tái)2 MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成。下一階段將會(huì)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)