采访太阳能马丁格林教授和教授Andrew Blakers先锋

1983年,马丁格林教授画了他的第一个图的钝化发射极和后方细胞(PERC)。此后,太阳能电池板技术已经彻底改变了。在这次采访中,马丁格林教授和教授Andrew Blakers讨论他们团队的硅太阳能电池发电的发明和重要的发展领域,包括40.6%的太阳能电池模块。

你能告诉我们有关你的角色和你短暂的开始研究太阳能电池板技术?

马丁·格林——作为一个本科生在1960年代后期,我成为了微电子学非常感兴趣,只是起飞。太阳能提供了一种把这种兴趣引导到一个区域的方法我认为有更重要的社会影响。

博士在加拿大工作期间,我发现了优秀的能量转换特性,现在所谓的“隧道氧化钝化联系人”(TOPCon)。充分利用这些成为我的工作当我设置的重点太阳能光伏集团在1974年加入悉尼新南威尔士大学。

为什么它是重要的,我们发展创新的太阳能设备?2022世界杯美洲区赛程表

马丁·格林——国际能源机构(iea)描述了气候变化“也许人类面临的最大挑战”。太阳能和风能,提供我们最好的选择为减轻气候变化的最坏影响支撑一个巨大的全球能源转换远离我们的历史对化石燃料的依赖。

太阳能电池板技术走了多远自格林教授在1970年代开始研究太阳能,以及你的太阳能电池技术转化太阳能电池板效率吗?

马丁·格林-在- 1976,最好的太阳能模块5 - 6%有效,估计有一个领域一年多的生活。新南威尔士大学设置其第一太阳能模块的效率世界纪录1988年18%的使用其“埋接触”细胞技术,之后由BP太阳能商业化。

1993年,我们制作了世界上第一个20%高效的太阳能模块使用钝化发射极和后方细胞(PERC)增加到1996年的23%,代表未来20年的记录。

教授马丁·格林是一个先锋在太阳能电池技术和最近赢得了英国女王伊丽莎白奖工程有三个他以前的学生。图片来源:新南威尔士大学

商业PERC模块现在高达21.6%的效率高达30年的保证。太阳能电池组件效率总是比电池效率低是由于细胞被打包成一个模块时浪费的空间。

你能告诉我们更多关于革命的硅太阳能电池发电,包括其主要优点?

马丁·格林——PERC代表“钝化发射极和后方单元”,在“发射器”意味着顶部表面。在早期的工作中,我们把世界纪录修补细胞通过细胞结构的顶部我们称为“钝化发射极太阳能电池”(PESC)。

我们也固定后接触到全氯乙烯。这增加了细胞输出电压通过反射电子从细胞后,增加了它的输出电流通过反射光子穿过细胞后方。由于功率输出电压和电流的乘积,我们看见一个显著增加性能。

是你的团队的第一步是制造硅太阳能电池吗?

马丁·格林——我第一次画图表的PERC细胞在1983年。大约在同一时间,我们得到了我们的第一个世界纪录的19%使用PESC早些时候细胞结构效率。我们仍然有足够的性能潜力剩下PESC将它20%的效率在1985年和1988年的21%。到那时,实现PERC已成为我们的首要任务。

PESC设备依赖于行业内的标准方法基于沉淀的细胞后,加热后的铝层。这都倾向于吸收杂质的硅片上,让良好的细胞没有干净的实验室条件。实现全氯乙烯,我们不得不清理处理因为我们不得不放弃这个好处。

这是我的工作co-awardee,安德鲁•Blakers很重要。离开前拿起在德国洪堡奖学金1989年,安德鲁·实现改善加工条件,使第一个有效的PERC细胞被其他co-awardee捏造,Jianhua赵,1988年。

安德鲁的离开后,我最终co-awardee,艾华王,我们的第一个世界纪录的PERC方法证实22.8%的效率时她的一个细胞。王博士和赵博士的团队进一步细化处理,导致1989年的第一次23%有效的细胞,细胞在1994年第一个24%,1999年第一个25%有效的细胞。这25%结果站的效率记录下一个15年,鼓励全氯乙烯的商业化。

你相信太阳能电池有一个强大的未来在我们的社会?

马丁·格林——是的,这是毫无疑问的。太阳能电池将提供世界上绝大多数的电到2040年或更早。

安德鲁Blakers -太阳能将提供大部分的气候变化缓解化石燃料的位移。

太阳能技术之前需要什么样的根本性的变化领先的装机容量?

马丁·格林——不需要根本性的变化。每年在过去的六年里,已经有相当多的新太阳能装机容量比类似的增加容量的煤炭,天然气,和核的总和。我们只需要加快太阳能和风能设施尽快取代化石燃料的使用,如果我们要应对气候变化。

随着太阳能和风能开始主导电力供应,我们需要增加能力长距离传输大量电力,并提供更多的能量存储。然而,这样做的电池技术和抽水蓄能存储已经存在。

安德鲁Blakers——太阳能已经全球主导地位。它构成了一半的新发电能力在世界各地被安装。看到这篇简短的文章:https://www.pv-magazine.com/2023/01/25/the-fastest-energy-change-in-history/

你有什么新的太阳能电池板研究你想讨论吗?

马丁·格林——尽管最好的商业PERC模块是21.6%有效,我们的团队在新南威尔士大学举行的世界纪录组件效率为40.6%,近两倍这个值。虽然PERC模块适合全面转换器,这更高的效率获得使用专门的转换器太阳光谱的不同的颜色。

如果堆栈从硅太阳能电池由不同材料响应更好更高的能源蓝色光子在阳光下的硅细胞,它将吸收和转化这些更有效地与其他通过硅光电池。然后提高整体效率。

在我们的40.6%的模块,使用四个细胞将太阳光谱的不同部分,但其中的一些非常昂贵。我们正试图找到便宜的材料相同的工作在我们的研究。

如何将您的团队的研究帮助开发人员在这些领域有影响吗?

马丁·格林——提高效率降低成本是很重要的,因为它减少了:

• 模块的数量需要任何给定的功率输出
• 材料需要的模块,如玻璃盖板,铝框架,和硅片
• 运输和安装成本
• 安装结构和布线的成本,因为更少的模块需要安装。

所有这些成本已成为更重要的细胞的成本降低。

主要挑战是世界面临改造我们的能源系统?

马丁·格林主要的挑战是移动迅速足以让全球气温升高还过得去。电力供应和私人车辆运输提供最直接的快速变化的前景,与钢铁等工业过程需要长期的努力。

安德鲁Blakers——一个关键的挑战是一个坚定的反对既定的化石燃料的利益,包括大量的虚假信息对气候变化和太阳能和风能替代的能力化石燃料。

在研究你的团队面临什么挑战,这些是如何克服?

马丁·格林——作为一个团队领袖和创始人,我最大的挑战是保持稳定的基金流持有我们的团队在一起。幸运的是,对于太阳能电池效率的索赔记录被接受,独立的确认结果由一个公认的测试中心是必需的。这种独立的确认我们的团队的进展对我们的成功至关重要。

读者在哪里可以找到更多的信息?

一系列的视频演示的所有方面的太阳能可以在YouTube上找到网站:

https://www.youtube.com/user/UNSWSPREE/videos

安德鲁Blakers的文章质量存储:

https://energycentral.com/c/cp/mass-storage-solved-problem

关于马丁格林

马丁·格林出生在布里斯班,澳大利亚和昆士兰大学和麦克马斯特大学接受教育,加拿大。

在麦克马斯特大学完成博士学位后,他加入了新南威尔士大学,悉尼,在那里,他现在是一个Scientia教授和中心的创始主任澳大利亚先进的光电,涉及五个其他澳大利亚大学和研究团体。

他的团队对光伏发电的贡献包括的概念和发展“PERC”太阳能电池,现在占全球产量的90%,并举行了硅太阳能电池能量转换效率的记录30过去40年,被视为“十大”太阳能光伏发电历史上的里程碑,这延长了近200年的历史。

重大国际奖项,包括1999年澳大利亚奖,2021年日本奖,2022年技术奖在赫尔辛基和2023年伊丽莎白女王奖工程(三个他以前的学生)。

关于安德鲁Blakers

安德鲁Blakers是澳大利亚国立大学的工程学教授。在1980年代,他设计并制作的硅太阳能电池效率与世界记录。他是一个PERC硅太阳能电池的主要开发人员,拥有全球最多的太阳能市场,减轻1 - 2%的全球温室气体排放通过位移的煤炭。

安德鲁是一个铅片太阳能电池技术的开发人员,一个大的主题的商业化努力改变太阳能。他分析途径100%可再生能源的未来,可以减轻约80%的全球温室气体排放。

安德鲁的团队发现巨大的能量储存潜力支持变量通过全球太阳能和风力发电阿特拉斯600000网站现成的十亿瓦级别抽水蓄能存储。