新能源材料

英国开发新型背触式太阳能电池

英国谢菲尔德大学的研究人员与能源技术公司PowerRoll合作开发了新的太阳能电池设计，可以有效降低太阳能电池的制造成本。

该设计通过在微槽的对侧壁上涂上不同的电触点，然后在槽内填充一种可溶液处理的半导体，可以制造出一种新型背触式太阳能电池。除了可以缩减制造步骤，新的3D设计还允许使用非常规工艺的新材料用于制造。

PowerRoll预计，该新型太阳能组件的重量只相当于同等功率传统太阳能电池的一小部分。研究人员还表示，新的太阳能电池设计使用简单、电气互连成本低，适宜在欠发达地区和离网地区部署。（中国半导体行业协会）

阿特斯P5多晶太阳电池创造新的世界纪录

阿特斯阳光电力集团宣布，公司研发的高效P5多晶太阳电池转换效率达到22.28%，创造了新的大面积多晶电池的世界纪录。

据了解，阿特斯P5多晶使用的是一种最新的铸锭技术。这项破纪录的阿特斯高效电池技术采用P5硅片，并完美结合选择性发射极、氧化硅钝化、叠层减反射、氧化铝背钝化、先进金属化等多项电池技术，进行全方位的工艺整合，最终创造出22.28%的新的光电转化效率世界纪录。其中阿特斯专有的自主知识产权湿法黑硅陷光技术，大幅降低了电池片的正面反射率，确立了短路电流的优势。（中国半导体行业协会）

日本东芝进军薄膜型钙钛矿太阳能电池领域

东芝认为，目前市场上的主流产品，是晶体硅太阳能电池，其弯曲能力较差，需要用玻璃等配套材料进行加固，这导致电池自重较重，并对安装场所有所限制。同时，其还存在着成本、发电效率等问题。

为了改善上述问题，东芝研发出钙钛矿太阳能电池。东芝与日本新能源产业技术开发机构合作，研究发现钙钛矿晶体结构易于吸收太阳光并发电，最惊奇的是，其拥有像墨水一样作为基础材料进行印刷的特性。

据东芝介绍，如果在薄膜上印刷钙钛矿，就可以轻松制造出重量很轻、可弯曲的太阳电池。同时，现有晶体硅太阳能电池板，每块重约15～20kg，对于承重性较差的建筑物来说很难进行大量安装。如果使用钙钛矿太阳能电池，建筑物、电动汽车车顶、帐篷等都可以成为太阳能电池。（中国半导体行业协会）

欧盟部长理事会最终通过清洁能源方案

欧盟最终确定了“为所有欧洲人提供清洁能源”的政策方案，人们意识到欧盟政局可能对可再生能源产业产生影响这一事实。2015年，欧能委员会提出了能源联盟战略，并于2016年11月提出了清洁能源方案。此后，在欧洲议会、欧盟委员会和欧州理事会内部和相互之间就此开展了谈判。

前不久，议会通过了最终立法，新的电力市场监管和电力市场指令，以及关于风险准备及能源监管机构合作机构的条例提案现在均已经过理事会签署。在新体系下，欧盟制定出规则以便以市场导向方式，组织电能的重新调度和削减以及灵活性选择。这是被虚拟发电厂运营商称赞为朝着正确方向迈出关键一步的提案。对于碳排放高于550g二氧化碳/kWh时的发电厂，也引入了新的补贴上限。随着立法简化正在进行，欧盟成员国之间的跨境电力贸易也会增加。

清洁能源计划还瞄准了建筑行业的能源绩效问题。这个行业占欧盟能源消耗的40%，二氧化碳排放量的36%。根据欧盟计划，从2020年12月31日起，所有新建筑必须以“几乎零能耗建筑”的方式建造。成员国还必须提出一项10年战略，以节能方式翻新建筑存量，从而减少碳排放。这一举措可以推动住宅以及商业和工业太阳能加储能细分市场的发展。（中国半导体行业协会）

美国犹他州计划部署1000MW混合型储能项目

美国犹他州日前宣布，计划部署一个装机容量为1 000MW储能项目，这种独一无二的储能设施将压缩空气储存在盐洞中，并与氢储能、液流电池、固体氧化物燃料电池等技术相结合。最近几个月，这个拟议的最大规模储能项目多次更换开发商，但是三菱日立动力系统公司（MHPS）希望提供不同种类的储能设施。

该公司并没有选择传统的锂离子电池储能系统，而是选择采用一系列具有商业运营风险的储能技术组合：压缩空气储能（CAES）、液流电池、氢储能以及固体氧化物燃料电池。

根据美国能源情报署调查，在2017年，犹他州86%电力来自煤炭和天然氣，但其太阳能产业发展迅速，装机容量已达1627MW。（中国半导体行业协会）

德国融资2300万欧元开发116 MW光伏项目

德国投资商Hansainvest承诺投资2 300万欧元用于开发85个总装机容量为116MW的德国光伏项目，按照夹层融资的方式，独立能源开发商BPGIPP以次级贷款的形式投资资金。Hansainvest表示，这笔钱将用来在德国和其他地方开发更多的太阳能园区。现有项目位于梅克伦堡—西波美拉尼亚，勃兰登堡，萨克森，萨克森—安哈尔特和图林根。（中国半导体行业协会）

约旦计划增加可再生能源装机2400MW

约旦能源和矿产资源部长Zawati透露，约旦希望在2021年增加其可再生能源容量2400MW。

该部长表示，约旦的可再生能源在2018年产生了1130MW，约旦计划到2025年从可再生能源中产生20%的总能源需求。在其增加可再生能源发展计划的第一阶段，该部迄今已在Maan实施了10个太阳能项目，并在Aqaba和Irbid各实施了一个太阳能项目，总容量为204 MW。

在第二阶段，该部在Mafraq的开发区实施了3个项目，在Safawi建设了一个项目，总容量为200MW。该部目前正在Maan开发一个150MW的太阳能园区，作为该计划的第3阶段，该工厂预计将于2020年投入运营。（中国半导体行业协会）

高性能锂离子电池电极材料研究中取得进展

中科院化学研究所分子纳米结构与纳米技术重点实验室曹安民课题组在电极材料结构控制及稳定性提升上开展了系列工作，基于多级表界面结构设计、表面晶格调控等方式，实现了材料表界面活性的有效控制，获得了电极材料稳定性及器件长循环性能的显著提升。

相关研究团队提出了一种基于表面纳米精度的限域相变提升电极材料稳定性的机制：基于可控的表面高温固相反应，引入锌离子促进镍锰酸锂的表面尖晶石结构转变为类岩盐相、层状相两者的复合构型，精确调控两相比例，在不牺牲材料电化学活性的前提下提升了材料的结构稳定性。这种特殊的表面相态调控机制能够克服常规表面惰性包覆方式对电荷传输的损害，为基于电极材料自身表面化学特性调控，获得兼具高容量、高稳定性的关键电极材料提供了新的手段和机制。（中国科学院）

锌基液流电池离子传导膜研究获进展

中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部研究员李先锋、张华民领导的研究团队在碱性锌基液流电池离子传导膜研究方面取得新进展。

锌基液流电池储能技术以储量丰富的锌作负极活性物质，具有成本低、安全性高、开路电压高和环境友好等特点，在分布式储能领域具有良好的应用前景。

目前，锌基液流电池的关键问题为锌负极的枝晶、累积和脱落，从而导致电池循环稳定性差。膜在调控锌沉积形貌和抑制枝晶生长从而提高电池运行可靠性方面发挥了重要作用。研究团队通过调节多孔离子传导膜的负电荷性质可实现对锌沉积方向和形貌的调控，从而大幅度提高锌基液流电池的面容量和电池的循环稳定性。

该工作在前期研究工作基础上，选用商业化聚乙烯多孔膜为基膜，原位将功能化空心球引入到基膜中制备出混合基质多孔膜，其中空心球极大地缩短离子传输路径，显著提高电池的功率密度。此外，选用的空心球在碱中具有优良的稳定性。所制得的膜具有优良的机械性能可有效抑制锌枝晶的生长，进而大幅度提高锌基液流电池的循环稳定性，利用该膜材料组装的碱性锌铁液流单电池，在80mA/cm2充放电条件下，能量效率超过了88%。该工作为高功率密度锌基液流电池的开发提供了很好的指导作用。（中国科学院）

新型纳米复合材料用于锂硫电池隔膜改性

由于锂硫电池在充放电过程中产生的聚硫化物易溶于电解液，并通过隔膜到达金属锂负极，进而产生严重的“穿梭效应”，引起活性物质损失、硫化物沉积不均，导致电池循环性能变差。

基于以上问题，中国科学院青岛生物能源与过程研究所先进储能材料与技术研究组研究人员从锂硫电池隔膜改性入手，在碳纳米管（CNT）表面引入过渡金属化合物CoNi1/3Fe2O4（CNFO），成功制备出CNFO@CNT纳米复合材料，并通过真空抽滤方式将其均匀涂布到商用隔膜表面。受益于CNFO的强极性吸附作用和CNT的导电作用，该改性隔膜可以有效吸附正极溶出的聚硫化合物并加以循环再利用。

该改性材料相比CNT改性隔膜，无论是常温还是60℃高温，对锂硫电池的倍率及循环稳定性都有较大的提升。（中国科学院）

锂电池安全性提升研究中取得进展

中国科学院上海硅酸盐研究所研究员温兆银团队通过离子导电型引发剂实现了凝胶聚合物电解质的原位制备，该凝胶聚合物电解质具有优异的耐火性能，基于该电解质组装的固态锂电池在同时承受剪切与火烧条件（火焰温度528℃）下仍能为发光二极管阵列供电，使锂电池的安全性大大提高。

温兆银团队以石榴石型固体电解质（Li6.4Ga0.2La3Zr2O12）为引发剂和离子导电型填料，在聚偏氟乙烯—六氟丙烯共聚物（PVDF—HFP）的磷酸三乙酯/氟代碳酸乙烯酯（TEP/FEC）混合溶液中引发PVDF—HFP的脱氟和交联过程，从而实现凝胶聚合物电解质的原位制备，并对凝胶转变过程的机理进行了深入研究。

该凝胶聚合物电解质具有优异的耐火性能，由其组装的固态锂电池具有较高的安全性。基于该凝胶聚合物电解质的三元锂电池表现出较好的循环稳定性。该工作提供了采用防火型凝胶电解质可获得优良的离子电导率以及保证凝胶聚合物电解质和相应锂电池高安全性的研究新思路。（中国科学院）

钠离子电池负极材料研究取得新进展

中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室研究员张健领导的无机合成化学团队与博士张华彬合作，在国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项的资助下，采用二次硫化（溶剂熱硫化和高温煅烧硫化）和酸刻蚀的策略，将锌、钼基的沸石型咪唑骨架（HZIF—Zn/Mo）转变为由钼缺陷丰富的超薄二硫化钼纳米片组装的中空的微立方体框架（HMF— MoS2）。作为钠离子电池负极材料，该材料表现出了较高的可逆容量、优异的倍率性能和循环稳定性。

动力学分析结果表明HMF—MoS2的超快钠离子存储源于其自身电容性电荷存储。实验结果和理论计算表明，大量的钼缺陷可以有效提高二硫化钼的导电性，增强二硫化钼与钠离子的相互作用，从而提高HMF—MoS2的储钠性质。通过缺陷和形态学控制，该工作有助于从分子水平理解二硫化钼表面的电化学反应，为研究其他过渡金属硫化物在能源领域方面的应用提供了新的思路。（中国科学院）

中国科大研制出廉价高效的“电解水制氢”催化剂

中国科学技术大学吴宇恩教授课题组运用创新工艺，在氧析出催化剂研究中取得重大突破，将电解水制氢的工业化推进重要一步。

电解水过程中必需的高效廉价的氧气析出催化剂是当前面临的最困难挑战之一， 氧析出常用的商用催化剂是二氧化铱。铱金属市价为240～250元/g。相比之下，钌金属市价为19.5～20.5元/g，地球储量更丰富、更廉价，如果用于工业，能够有效降低氢气制备成本，便于其推广。

但是，钌基催化剂在酸性氧析出中的稳定性是一个公认的世界难题。为实现高效廉价的电解水制氢，该宇恩团队经过多年的实验探索，创新性地提出利用抗氧化能力和抗溶解能力强的铂基合金为载体，利用表面缺陷工程技术捕获和稳定单原子的方法成功制备了钌单原子合金催化剂，该钌单原子合金催化剂相对于商业钌基催化剂的过电位降低了大约30%，稳定性提高了近10倍。（光明日报）