近來(lái)，我國(guó)東北地區(qū)嚴(yán)重的霧霾問(wèn)題引發(fā)了全民吐槽。而在人們爭(zhēng)相吐槽的同時(shí)，如何快速發(fā)展可再生能源以有效解決霧霾問(wèn)題也成為了討論的焦點(diǎn)。其中，經(jīng)過(guò)多年來(lái)的快速發(fā)展，太陽(yáng)能發(fā)電已經(jīng)成為了全球最便宜的能源之一。但是盡管如此，相對(duì)于火電等傳統(tǒng)能源來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能發(fā)電的成本依然較高。那在霧霾肆虐之下，太陽(yáng)能發(fā)電又靠什么來(lái)降低發(fā)電成本，挑起可再生能源取代傳統(tǒng)化石燃料的重任，還天空一個(gè)蔚藍(lán)呢？

俗話說(shuō)，技術(shù)創(chuàng)新是第一生產(chǎn)力，太陽(yáng)能發(fā)電想挑起重任，就必須要通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新來(lái)降低發(fā)電成本。追本溯源，從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看，太陽(yáng)能發(fā)電成本的降低主要依靠的是電池效率的突破。而令人欣慰的是，2016年太陽(yáng)能行業(yè)的科研人員們并未讓人失望，他們用一次又一次的技術(shù)突破證明了太陽(yáng)能發(fā)電的良好前景。

本篇文章，將為大家盤點(diǎn)光伏行業(yè)2016年度十大新技術(shù)和突破性進(jìn)展，請(qǐng)關(guān)注這些技術(shù)，它們可能改變未來(lái)！

NO．1 松下推出新型高效HIT太陽(yáng)能電池組件 效率達(dá)36％！

2016年2月16日，松下宣布推出創(chuàng)新型高效太陽(yáng)能電池板，HIT N330 和N325 光伏組件。

該創(chuàng)新型異質(zhì)結(jié)電池結(jié)構(gòu)由單晶硅和非晶硅（無(wú)定形硅）層構(gòu)成。據(jù)報(bào)道，松下HIT系列電池與傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池尺寸相同，但能效居于行業(yè)領(lǐng)先。松下表示，松下HIT系列太陽(yáng)能電池板利用 96片HIT太陽(yáng)能電池，相比于傳統(tǒng)60片電池而言，不浪費(fèi)空間，高溫情況下性能表現(xiàn)更好。并且，此新型太陽(yáng)能電池組件幾乎適用于所有的住宅應(yīng)用，每平方英尺產(chǎn)能高達(dá)36％，能極大降低系統(tǒng)安裝成本。

松下指出，其獨(dú)特的金字塔式電池結(jié)構(gòu)促成了其無(wú)與倫比的效率，可吸收更多的陽(yáng)光發(fā)電，比傳統(tǒng)晶體結(jié)構(gòu)能效更高。排水架設(shè)計(jì)可排開太陽(yáng)能電池板表面的積水，即便安裝角度較低，可避免積水或變干后的水漬，減少能源輸出耗損效率。

編輯點(diǎn)評(píng)：該電池組件亮點(diǎn)在于其獨(dú)特的金字塔式電池結(jié)構(gòu)，可以讓電池更大程度的吸收太陽(yáng)光，從而使電池組件的效率達(dá)到了高點(diǎn)。除此之外，該電池組件的排水架設(shè)計(jì)也是一個(gè)亮點(diǎn)，這樣的細(xì)節(jié)優(yōu)化彰顯了科研人員追求完美的精神。而這正是所有的科研技術(shù)人員需要學(xué)習(xí)的東西。該電池組件的推出對(duì)整個(gè)太陽(yáng)能光伏行業(yè)起到了極大的推動(dòng)作用。

NO．2 薄膜CIGS太陽(yáng)能電池效率刷新紀(jì)錄 達(dá)22．6％！

德國(guó)巴登符騰堡太陽(yáng)能和氫能源研究中心（ZSW）宣布研制出轉(zhuǎn)換效率為22．6％的CIGS（銅銦鎵硒）薄膜太陽(yáng)能電池。轉(zhuǎn)換效率超出日本制造的電池0．3個(gè)百分點(diǎn)，這也是ZSW第五次重新攬回世界紀(jì)錄。

此款新型電池面積為0．5平方厘米，屬于測(cè)試電池標(biāo)準(zhǔn)大小。研究所的研究人員通過(guò)提高優(yōu)化生產(chǎn)工藝提升了電池效率性能。具體就是CIGS表面的沉積后處理，將金屬化合物摻入到該層。

銅銦鎵硒（CIGS）薄膜太陽(yáng)能電池效率在過(guò)去三年比過(guò)去15年增長(zhǎng)還多。由于效率提高，其發(fā)電成本快速降低。

近年來(lái)薄膜光伏效率紀(jì)錄增長(zhǎng)勢(shì)頭迅猛，前三年時(shí)間，每隔半年左右，世界紀(jì)錄就會(huì)被刷新，每年平均提升0．7％。薄膜電池可能很快將成為已經(jīng)占據(jù)了光伏市場(chǎng)多年的硅基解決方案的有力競(jìng)爭(zhēng)者。

據(jù)悉，在未來(lái)的幾個(gè)月里，ZSW將與業(yè)界的合作伙伴Manz合作，將這一最新技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室輸出走進(jìn)工廠。Manz總部位于德國(guó)羅伊特林根，提供CIGS薄膜太陽(yáng)能電池組件交鑰匙生產(chǎn)線。

編輯點(diǎn)評(píng)：晶硅電池之外的薄膜電池一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，薄膜電池也是近年來(lái)業(yè)內(nèi)研究的重點(diǎn)。而CIGS太陽(yáng)能電池作為一種發(fā)展相對(duì)成熟的薄膜技術(shù)，其背后的潛力巨大。目前，CIGS組件生產(chǎn)成本已經(jīng)低至和硅技術(shù)差不多。參照這幾年的發(fā)展速度，在未來(lái)的幾年，CIGS光伏技術(shù)很有可能趕超多晶硅技術(shù)，帶領(lǐng)薄膜光伏強(qiáng)勢(shì)崛起。

No．3 Alta Devices雙結(jié)太陽(yáng)能電池效率創(chuàng)紀(jì)錄達(dá)31．6％

Alta Devices宣布其砷化鎵太陽(yáng)能光伏刷新世界紀(jì)錄，該公司生產(chǎn)出效率高達(dá)31．6％的雙結(jié)電池，此項(xiàng)最新技術(shù)獲得美國(guó)能源部國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）認(rèn)證。

2013年Alta單結(jié)太陽(yáng)能電池效率紀(jì)錄達(dá)30．8％，此后不久，該紀(jì)錄被NREL趕超，然而Alta重新再次刷新世界紀(jì)錄。

Alta Devices通過(guò)多項(xiàng)突破性技術(shù)來(lái)使用砷化鎵制造太陽(yáng)能電池片，在單結(jié)太陽(yáng)能技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了世界最高能效。此次，阿爾塔推出的全新雙結(jié)技術(shù)建于之前的單結(jié)技術(shù)基礎(chǔ)之上，使用了磷化銦鎵作為基底之上的第二個(gè)吸收層。相比單結(jié)設(shè)備，磷化銦鎵利用高能光子的效率更高，所以在等量太陽(yáng)光下，新的雙結(jié)技術(shù)產(chǎn)生的電量更多。該公司的太陽(yáng)能效率已經(jīng)獲得能源部的國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）測(cè)量和認(rèn)證。

Alta現(xiàn)在保持單結(jié)雙結(jié)砷化鎵薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)世界紀(jì)錄。但是還面臨將此實(shí)驗(yàn)室研究技術(shù)創(chuàng)新投入到批量生產(chǎn)的挑戰(zhàn)。

編輯點(diǎn)評(píng)：2015年，中國(guó)的漢能薄膜將美國(guó)Alta Devices公司收為旗下，當(dāng)時(shí)Alta Devices掌握的砷化鎵（GaAs）柔性薄膜電池技術(shù)是世界最領(lǐng)先的薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)，其雙結(jié)電池片的發(fā)電效率已達(dá)30．8％。而經(jīng)過(guò)一年的技術(shù)資源整合，Alta Devices的電池技術(shù)再次爆發(fā)，將雙結(jié)電池片的發(fā)電效率提高到31．6％。而更讓人興奮的是，Alta Devices的單結(jié)砷化鎵薄膜太陽(yáng)能電池已經(jīng)開始量產(chǎn)?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，隨著技術(shù)的進(jìn)步及成本的降低，薄膜光伏將逐步崛起。

NO．4 多接合硅晶太陽(yáng)能電池效率突破30％！

德國(guó)Fraunhofer太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所（ISE）與奧地利公司EV Group（EVG）合作，成功以硅晶太陽(yáng)能電池為基礎(chǔ)，加上擁有兩個(gè)電極的多接合太陽(yáng)能電池技術(shù)，讓太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率一舉沖高到30．2％。

具體來(lái)說(shuō)，F(xiàn)raunhofer ISE和EVG的研究員透過(guò)直接外延片接合（direct wafer bounding）工藝將微米級(jí)的三五族半導(dǎo)體材料轉(zhuǎn)換為硅材；經(jīng)電漿活化后，外延片表面的次電池（subcell）將呈現(xiàn)真空狀接合，使三五族次電池表面的原子與硅原子緊密接合，形成以硅材為基礎(chǔ)的次電池。

而透過(guò)堆疊磷化銦鎵（GaInP）、砷化鎵（GaAs）、硅（Si）等三種次電池所構(gòu)成的多接合電池，能吸收更廣光譜的太陽(yáng)光，轉(zhuǎn)換效率也能大幅提升。Fraunhofer ISE和EVG成功使4平方公分面積的三五族半導(dǎo)體／硅材多接合電池之轉(zhuǎn)換效率提高到30．2％，突破了硅晶太陽(yáng)能電池的理論效率天花板29．4％，并由Fraunhofer實(shí)驗(yàn)室檢證完成。

編輯點(diǎn)評(píng)：在目前已大規(guī)模商業(yè)化的硅晶太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率很難超過(guò)23％的情況下。該項(xiàng)技術(shù)突破了硅晶太陽(yáng)能電池的理論效率值，讓業(yè)內(nèi)人士對(duì)未來(lái)的高效太陽(yáng)能光伏電池生出無(wú)限憧憬。目前，雖然這類三五族半導(dǎo)體／硅材多接合電池的成本仍然高昂，但是三五族半導(dǎo)體磊晶工程和接合技術(shù)等都有成本降低空間。所以，這項(xiàng)技術(shù)未來(lái)仍然有很大的提升空間，屆時(shí)，突破效率天花板的高效硅晶太陽(yáng)能電池將會(huì)有量產(chǎn)的那一天。

NO．5 弗勞恩霍夫聚光光伏組件效率創(chuàng)新高 達(dá)43．3％！

弗勞恩霍夫ISE在2014年創(chuàng)造新的太陽(yáng)能電池效率之后，宣布使用聚光光伏（CPV）技術(shù)的太陽(yáng)能電池組件效率再次刷新世界紀(jì)錄。據(jù)位于弗萊堡的研究院透露，此款新型迷你CPV組件包括四結(jié)太陽(yáng)能電池，效率刷新了世界紀(jì)錄達(dá)43．3％。

弗勞恩霍夫ISE Andreas Bett博士表示：＂此項(xiàng)新技術(shù)創(chuàng)造了聚光光伏技術(shù)新的里程碑，展現(xiàn)出其工業(yè)應(yīng)用的潛力。＂

聚光光伏技術(shù)經(jīng)常使用多結(jié)太陽(yáng)能電池。CPV技術(shù)廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)輻射大的地區(qū)。2014年，弗勞恩霍夫及其合作伙伴法國(guó)Soitec公司及其法國(guó)研究機(jī)構(gòu)CEA－Leti，創(chuàng)造了光電轉(zhuǎn)化效率高達(dá)46％的太陽(yáng)能電池，是光電轉(zhuǎn)化效率的最高紀(jì)錄。

編輯點(diǎn)評(píng)：被稱之為第三代光伏技術(shù)的高倍聚光光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展向來(lái)引人注目，其光電轉(zhuǎn)換效率理論上可達(dá)70％。近年來(lái)，聚光光伏技術(shù)創(chuàng)造的光電轉(zhuǎn)換效率屢創(chuàng)新高，極高的轉(zhuǎn)換效率總是讓光伏人士眼前一亮。但是，目前聚光光伏項(xiàng)目一般都是通過(guò)一個(gè)支架直接安放在地面上，假設(shè)全部安裝在屋頂?shù)脑?，則存在維護(hù)和安裝上的困難。如果未來(lái)這一問(wèn)題不解決的話，聚光光伏的發(fā)展將會(huì)因?yàn)殡y以安裝到屋頂上而受限制。