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新能源材料

2020-08-13

新材料产业 2020年2期
关键词:储能太阳能电池

科学家研发出更安全的铅基钙钛矿太阳能电池

美国北伊利诺伊大学(NIU)和美国能源部(DOE)位于科罗拉多州Golden的国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员开发了一种技术,该技术可通过在太阳能电池的正面和背面应用铅吸收膜来隔离制造钙钛矿型太阳能电池所用的铅,并将潜在的毒性泄漏降至最低。(中国半导体行业协会)

美国科学家实现光伏制氢技术新突破

科学家们首次研发了一种能够有效吸收阳光的单分子,而且该分子还可以作为一种催化剂,将太阳能转化为氢气,而氢气可作为清洁的燃料替代品,用于燃油汽车。该种新分子可以從整个可见光光谱中收集能量,与目前的太阳能电池相比,可以多利用50%的太阳能。这一发现可以帮助人们摆脱对化石燃料的依赖,转向使用不会对气候造成影响的能源。

该研究团队由美国俄亥俄州立大学化学与生物物理动力学中心主任兼化学教授Claudia Turro领导。研究人员首次证明,可以从太阳光的整个可见光光谱(包括低能量红外光谱,以前很难收集该光谱的能量)中收集能量,并迅速且有效地将其转化成氢气。(中国能源报)

俄罗斯研制高温气冷堆核燃料

俄罗斯博奇瓦无机材料高技术科学研究院的科学家发布了基于3层各向同性碳包覆二氧化铀核燃料的实验性微球燃料制造技术文件草案。反应堆燃料技术首席专家表示,微球燃料是高温气冷堆的一项关键技术。微球燃料的冷却温度可以高达1 000℃,并在燃料温度高达1600℃的情况下有效保留微球燃料内的裂变产物。

涂层由多孔热碳层、致密热碳层、碳化硅涂层和另一层致密热碳层组成,依次涂覆在燃料芯上,保护微球燃料免受外部机械应力的影响。科学家还建立了确定微球燃料几何参数的初步方法,并对所选方法的可操作性进行了监测。(中国核科技信息与经济研究院)

伦敦计划部署全球规模最大锂离子电池和液流电池混合储能项目

能源开发商Pivot Power公司与液流电池制造商和集成商Red T公司签署一份协议,Red T公司将为Pivot Power公司的Energy Superhub Oxford储能项目提供2MW/5MWh液流电池储能系统。Red T公司为此与钒生产商Bushveld Minerals公司建立了合作伙伴关系以支持该项目。

Pivot Power公司表示,这个液流电池储能系统将与瓦锡兰集团提供的一个锂离子电池储能系统混合使用。该公司在2020年2月与瓦锡兰集团签署了一份购买2个装机容量为50MW锂离子电池储能系统合同,其中一个储能系统用于构建Energy Superhub Oxford项目,另一个储能系统将在伦敦南部肯特单独部署。Red T公司表示,这将创造一个全球规模最大的锂离子电池和液流电池的混合储能项目,也是在英国部署的规模最大的液流电池储能系统。

“反太阳能电池板”可在黑暗中发电

《ACS Photonics》杂志上发表的一篇论文显示,来自加州大学戴维斯分校的研究人员解释了其如何构建所谓的“反太阳能电池板”。这种新型的“太阳能”技术有效与传统的太阳能电池板相反,传统的太阳能电池板通过捕获阳光并将其转换为可用于多种目的的能量来工作,新型“太阳能”技术则捕获从地球传播到太空的能量。

该项目研究人员对此解释:“为了在日落后产生电能,我们考虑了另一种光伏概念,该概念使用地球作为热源,将夜空用作散热器,从而形成了一个“夜间光伏电池”,该电池采用了热辐射光伏技术和辐射冷却的发展领域。

目前,这种系统可产生的电量是太阳能电池板一天产生的能量的约25%。尽管如此,这实际上是可以捕获和使用的“自由”能量,并且在足够大的范围内,它可能非常重要。(环球时报)

量子点太阳能电池效率方面取得重大突破

由美国国家可再生能源实验室(NREL)创下的量子点太阳能电池转换效率的先前记录为13.4%。澳大利亚昆士兰大学的科学家现已取得了重大进步,创下16.6%的新世界纪录,并通过独立测试进行了验证。根据该团队的说法,其他量子点的表面可能非常粗糙且不稳定,这会阻碍其效率。他们通过一种新的制造技术克服了这一问题,该技术为他们的新型量子点提供了新的特性来克服这些缺陷。(中国半导体行业协会)

磷酸铁锂电池成为美国主要储能化学

SimpliPhi公司十多年来一直致力于为全球用户提供价格低廉、安全高效的能源。该公司首席执行官凯瑟琳·冯·伯格希望为每个人提供能源。首先,她想要取代基于钴的锂离子电池,并让其成为美国和其他地区的主要储能化学物质。冯·伯格认为,尽管含钴的电池存在安全方面的担忧,但其仍然被广泛使用的一个最重要的原因就是根深蒂固的供应链以及它的成本优势。

而“现在,我们正在不断缩小(无钴锂电池)每千瓦时的价格与NMC和NCA电池的价格之间的差距。”当军方了解到SimpliPhi公司时,军方是禁止锂离子电化学的,但后来了解到该公司使用的是磷酸铁锂(LFP)化学物质,最终,在国防部的证明之下,磷酸铁锂电池得以被部署到阿富汗和伊拉克的前沿作战基地。(中国半导体行业协会)

阿特斯N型多晶电池转换效率突破23.81%

阿特斯阳光电力集团近日宣布,公司技术团队研发的N型大面积高效多晶太阳电池转换效率达到23.81%,创造了新的大面积多晶电池转换效率世界纪录。此次破纪录的太阳能电池应用了阿特斯自主研发的P5高效电池技术,该结果获得了德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)的测试认证。(中国半导体行业协会)

比利时在氢能源领域发力

比利时的气候目标是到2050年将温室气体排放量在2005年的基础上减少80%,这是一个相当大的挑战,而由于比利时风能和太阳能的供应不足,氢能将在其中起到重要作用。

安特卫普港与比利时海事集团(CMB)共同宣布合作建造全球第1艘氢动力拖船“Hydrotug”。“Hydrotug”的排放将符合最严格的欧盟Stage V标准,成为第1艘由氢—柴油双燃料驱动的4000kW级船舶。高压技术公司Resato宣布将与壳牌合作在比利时建设欧洲第2座H2 Refuel大型加氢站。H2 Refuel是全球顶级商用加氢站,全尺寸站设计标准容量为480kg/天,充分集成的缓冲容量可以使3辆大型汽车完成连续加氢。Deme等能源及海事领域的7家大型企业联合签署合作协议,共同研究比利时氢能源大规模进口、运输和储存的综合解决方案。(科技部)

澳政府將可再生能源列为减排关键技术

澳大利亚总理莫里森近日表示,政府正在寻求制定进一步削减澳碳排放量的计划,将考虑100多种新技术,并将可再生能源列为关键减排技术进行重点投资。他预测,10年内澳电网中的可再生能源发电量将增加一倍,占比50%,并致力于高污染行业现代化。

澳能源和减排部长泰勒、资源部长卡纳万宣布,该计划的技术投资蓝图将于2020年晚些时候发布,将重点投资支持氢能、碳捕集与封存技术、农业减排技术、锂矿开采、生物质燃料和废物转化为能源等低排放新技术研发应用,以应对澳本国与国际上对“脱碳”的日益关注。泰勒表示,履行和兑现澳减排国际承诺的最佳方法是通过新技术来减少排放,同时保持并加强经济增长。(科技部)

西班牙首个“太阳能+储能”制氢项目亮相

近日,跨国天然气公司Enagás和位于西班牙的电池供应商安培能源(Ampere Energy)签署了一项协议,开始联合利用太阳能和电池储能系统生产氢。

该项目将是西班牙首个在天然气网络中注入氢气的项目,并以小规模储能系统为后备。该项目将在Enagás在南部穆尔西亚省卡塔赫纳(Cartagena)运营的天然气厂进行。

Ampere Energy在卡塔赫纳工厂安装了Ampere Energy SquareS 6.5设备,该设备将提供全新储能和智能能源管理解决方案。根据这2家公司的说法,安装的设备将使Enagás能够最大限度地提高卡塔赫纳气化厂的能源效率,并减少对环境的影响及其高达70%的电费。(中国半导体行业协会)

中东首个近海浮式太阳能发电厂即将投产

阿拉伯联合酋长国将在阿拉伯湾海域启动第1座浮式太阳能发电厂。这座80kW的发电厂正处于试验阶段。该项目的安装工作在Nurai岛完成,据说很快就会投产。自2016年以来,该岛一直从Enerwhere安装的太阳能混合微型电网中获取电力,新电站被誉为世界上第1个在近海咸水地区安装的浮式太阳能装置之一。(中国半导体行业协会)

2024年巴西大型太阳能电站累计容量将达4.2GW

巴西国家电力系统运营商(ONS)估计,到2024年,该国大型太阳能电站的累计容量可能达到4.2GW,届时,它们将占总电力结构的2.4%。据了解,目前巴西太阳能发电设施的总容量为2.6 GW,占能源结构的1.5%。ONS的总经理表示,到2020年年底,该国的太阳能集中电站装机容量有望达到3GW。(中国半导体行业协会)

宁波材料所在全小分子有机太阳能电池研究中取得进展

近期,中国科学院宁波材料技术与工程研究所葛子义团队报道了一种具有13.34%光电转化效率的非富勒烯全小分子有机太阳能电池,这是目前已报道的全小分子有机太阳能电池的最高效率之一。

研究发现使用双氟原子修饰基于苯并二噻吩(BDT)单元的小分子给体的侧基,能有效提升器件电压,降低分子结晶性,改善相分离形貌;同时氟原子的引入能促使分子间更紧密的π—π堆积,从而使器件的效率获得显著提升。该研究进一步系统分析了不同取代位置和个数的氟化对于器件性能和分子堆积的影响,发现单氟取代对小分子的π—π堆积影响较小,并且其主要通过降低分子的HOMO能级来提升器件性能。而BDT连接的上下噻吩侧基的双氟化,则有利于形成F—H的非价键力作用,分子扭转角最小,最利于材料的共轭平面堆积,进而得到最高的光电转化效率。(宁波材料技术与工程研究所)

LG化学广州基地成功产出行业2 600mm宽幅偏光板

近日,LG化学广州基地成功生产出了目前行业内最大的宽幅偏光板,宽幅高达2 600mm。生产超宽幅偏光板需要突破的重大难题,是在生产具有均匀稳定光学特性的高品质偏光板的同时,确保产品的最大有效宽幅。此次LG化学广州基地2 600mm超宽幅偏光板生产线的成功投产,不仅填补了中国在大型偏光板生产制造项目的空白,也为国内平板显示产业安上重要的一环。

该项目将会加速偏光板核心材料本土化的进程,推进显示行业整体供应链的本地化,对我国显示产品确保产业链竞争力起到重要作用。(中国半导体行业协会)

晶澳拟扩产1.2万t单晶硅棒项目

晶澳科技全资子公司邢台晶龙新能源有限责任公司,在邢台经济开发区拟投资建设年产1.2万t单晶硅棒项目,项目预计增加单晶硅棒产能1.2万t。项目投产后,晶龙新能源单晶硅棒总产能将达到年产1.8万t。(证券时报)

浙江省欲建成国内氢能产业高地

浙江省委办公厅于近日正式印发的《制造强省建设行动计划》中,针对新能源、氢能源要求:在重点领域汽车产业方面,要推动汽车产业向电动化、智能化、网联化、共享化方向发展。突破整车关键核心技术,推进燃油汽车转型升级,发展新能源汽车。创新发展关键零部件,强化整零协同,建成全国汽车创新高地。打造国家级车联网先导区和国内领先的智能网联汽车现代产业集群。

在新能源及新能源装备方面。加快构建清洁低碳的新能源及新能源装备产业体系。开展氢能应用试点,建成国内氢能产业高地。突破大规模储能技术,稳步发展空气热能、生物质能、地热能、余热利用产业。突破风电技术,发展核心装备,打造风电装备研制高地。突破核电技术与装备,打造国内重要的核电服务与关联装备制造基地。突破光伏技术与设备,打造光伏产业及应用高地。(浙江省委办公厅)

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