新能源技術(shù)動態(tài)一周回顧(2021/09/06—2021/09/12)
太陽能
1、Empa研究團隊已打造轉(zhuǎn)化率高達21.4%的柔性薄膜光伏面板
瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實驗室(Empa)的一支研究團隊，剛剛展示了一種薄而柔韌的薄膜材料，有望讓綠色光伏能源迎來新的可能、同時降低太陽能發(fā)電板的生產(chǎn)成本。具體說來是，經(jīng)歷數(shù)年時間的研發(fā)，Empa科學(xué)家們終于打造出了這種由銅(Cu)、銦(In)、鎵(Ga)、硒(Se)制成的CIGS柔性光伏面板，并且創(chuàng)下了21.4%的轉(zhuǎn)化紀(jì)錄。
2、光伏硅廢料“一步法”制備硅納米線電極研究獲進展
近年，在碳中和目標(biāo)指引下，光伏太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。然而，在硅片制造過程中會產(chǎn)生硅廢料，且目前僅能降級利用。為此，過程工程所王志研究員團隊針對硅廢料粒度細(~1μm)、氧化膜包裹和微量雜質(zhì)夾帶造成其高值化利用難的問題，提出了一種綠色、高效的增值循環(huán)再生策略，充分發(fā)揮硅廢料氧化膜的限域和缺陷的誘導(dǎo)作用，通過閃速加熱和淬冷提供大梯度熱場(~105K/s)驅(qū)動受限空間內(nèi)硅原子的定向擴散以達到硅納米線的快速生長，電極首效高達89.5%，循環(huán)超500次容量仍大于2300mAhg-1，達到國際先進水平。
3、25.54%！SunDrive銅電鍍工藝技術(shù)助力全尺寸異質(zhì)結(jié)電池創(chuàng)下新世界紀(jì)錄
日前，經(jīng)世界公認權(quán)威測試機構(gòu)德國哈梅林太陽能研究所(ISFH)認證，澳大利亞電鍍技術(shù)初創(chuàng)公司SunDrive聯(lián)合異質(zhì)結(jié)設(shè)備企業(yè)邁為股份，在全尺寸(M6尺寸，274.5cm²)單晶HJT電池上利用其自主研發(fā)的電鍍工藝光電轉(zhuǎn)換效率達到25.54%，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。
4、柔性太陽能電池再次刷新紀(jì)錄！光轉(zhuǎn)化為電能的效率提高至21.4%
瑞士一個科學(xué)家團隊一直在努力將該技術(shù)的效率提高到剛性太陽能電池的水平，并朝著這一目標(biāo)又邁出了一步，創(chuàng)下了21.4%的新紀(jì)錄。這項研究是在瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實驗室(Empa)進行的，科學(xué)家花費了數(shù)年時間來研發(fā)被稱為CIGS的柔性太陽能電池，這種電池由銅、銦、鎵和硒制成。
5、青島科技大學(xué)等提出白光鈣鈦礦材料構(gòu)建新策略
近日，青島科技大學(xué)教授邢軍聯(lián)合南京大學(xué)和吉林大學(xué)等單位合作者在熒光材料領(lǐng)域取得新進展。相關(guān)成果發(fā)表于《自然—通訊》。據(jù)介紹，低維有機無機混合鈣鈦礦材料作為白光發(fā)射體表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，其寬帶白光發(fā)射來源于自陷激子。由于鈣鈦礦材料中自限域的形成機制尚不清楚，因此制備新型白光發(fā)射鈣鈦礦主要依賴于篩選大量有機分子。
6、福建物構(gòu)所在全無機鈣鈦礦/氟化物復(fù)合納米材料研究取得進展
在中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項和閩都創(chuàng)新實驗室自主部署基金等項目的支持下，中科院福建物構(gòu)所洪茂椿院士課題組與北京大學(xué)趙清課題組合作，通過一種簡單的兩步異質(zhì)外延生長法成功地將立方相CaF2嵌入α相CsPbI3鈣鈦礦的晶格中，將這種復(fù)合納米材料沉積在雜化鈣鈦礦Cs0.05FA0.81MA0.14PbI2.55Br0.45(CsFAMA)薄膜的晶界及表面上，制備出了高效且長期運行穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池。
7、68.9%！光伏電池效率再創(chuàng)世界記錄
近日，F(xiàn)raunhofer-ISE研究人員在單色光下使用光伏電池獲得了68.9%的轉(zhuǎn)化效率，這是迄今為止在光能轉(zhuǎn)化為電能方面獲得的最高效率，世界記錄被再次刷新。ISE使用了一種由砷化鎵制成的薄光伏電池，并在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的背面上應(yīng)用了幾微米厚的高反射導(dǎo)電鏡，組件在858納米激光下照射。
風(fēng)能
8、三一重能：單位千瓦掃風(fēng)面積再突破，助力超低風(fēng)速資源開發(fā)
近期，三一重能推出SI-175335和SI-183365兩款針對超低風(fēng)速區(qū)域的、極具成本和性能優(yōu)勢的新一代超低風(fēng)速機型。兩款機型的風(fēng)輪直徑分別為175m和183m，額定容量分別為3350kW和3650kW，單位千瓦掃風(fēng)面積分別可以達到7.18m²/kW和7.21m²/kW，在提升機組發(fā)電能力的同時，不僅能夠有效減少機位數(shù)量，也可以最大限度地降低現(xiàn)場運輸和安裝難度。
9、全球最長碳玻混拉擠葉片靜力測試一次性通過！
近日，明陽智能MySE11-99A1碳玻混拉擠葉片一次性完成全尺寸靜力測試，印證了明陽智能領(lǐng)先、可靠的葉片創(chuàng)新研發(fā)及制造能力，也為后續(xù)各項更大型葉片研發(fā)工作的開展提供了堅實的基礎(chǔ)和寶貴的經(jīng)驗。
10、中、美、歐整機商激烈競爭超大型海上風(fēng)電設(shè)備制造領(lǐng)域，中國明陽智能推出直徑242米的新產(chǎn)品
雖然在世界市場上知名度相對較低，但中國風(fēng)力發(fā)電機制造商也得到來自中國政府層面的積極支持，并進軍超大型風(fēng)力發(fā)電機的設(shè)計和生產(chǎn)階段。中國風(fēng)力發(fā)電機制造商廣東明陽智能能源集團正在開發(fā)的MySE16.0-242設(shè)計容量為16MW，比迄今最大14MW的Haliade-X或V236-15.0MW擁有更大的發(fā)電容量。
11、熱塑性復(fù)合材料風(fēng)電機組，或?qū)氐赘淖兒Ｉ巷L(fēng)電業(yè)
法國海洋研究所(IFREMER)展示了熱塑性材料如何提高疲勞性能，降低葉片失效的可能性，并使潮汐渦輪葉片在海洋能源應(yīng)用中更具可持續(xù)性。制造過程也更快、更節(jié)能。此外，占全球塑料產(chǎn)量約75%的熱塑性塑料可以回收利用，因為塑料聚合物材料可以在高溫下重新成型并在冷卻時重新固化。
儲能
12、昆士蘭理工大學(xué)模仿竹子結(jié)構(gòu)開發(fā)電池電極加快充電速度
竹子內(nèi)部有一種載水膜，使其成為世界上生長最快的植物。據(jù)外媒報道，昆士蘭理工大學(xué)以此為靈感，開發(fā)出更高效的電池電極，從而加快充電速度。該研究項目建立在先前關(guān)于二維納米材料(超薄材料)的工作基礎(chǔ)上，這種材料可以在電池中非常快地傳輸離子。
13、日本研究發(fā)現(xiàn)紫外線可調(diào)節(jié)離子傳輸提升可充電電池/燃料電池性能
目前，汽車行業(yè)及其他行業(yè)都在努力提高可充電電池和燃料電池的性能。據(jù)外媒報道，日本筑波大學(xué)的研究人員有了一項新發(fā)現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)這一愿景。研究人員揭示了，在室溫下，紫外線能夠調(diào)節(jié)鈣鈦礦晶體中氧化物離子的傳輸情況。
14、以硅砂為儲能介質(zhì)，NREL研發(fā)低成本高循環(huán)長時儲能技術(shù)
國家可再生能源實驗室(NREL)的研究人員正處于原型測試新的儲熱技術(shù)的最終階段——使用廉價的硅砂作為存儲介質(zhì)的低成本儲熱和高效電力循環(huán)(ENDURING)的經(jīng)濟型長時儲能技術(shù)。ENDURING利用剩余的太陽能發(fā)電或風(fēng)電來加熱蓄熱材料，在這種情況下，硅砂通過一系列電阻加熱元件將它們加熱到1200°C。然后通過重力將其送入隔熱混凝土貯倉以進行熱能儲存?；€系統(tǒng)設(shè)計用于存儲高達26GWh的熱能。通過對模塊化設(shè)計進行細微更改，可以相對輕松地增加或減少存儲容量。
15、山大劉宏教授團隊在材料結(jié)構(gòu)應(yīng)變提升水系鋅電池性能方面獲新進展
近日，山東大學(xué)晶體材料國家重點實驗室劉宏教授團隊在氧空位和磷酸根基團誘導(dǎo)的釩氧化物結(jié)構(gòu)應(yīng)變提升水系鋅電池正極性能研究方面取得新進展，為提高水系鋅電池釩氧化物正極材料的性能，研究團隊通過磷化處理的手段，在(Na,Co)V8O20·nH2O正極材料中引入氧缺陷和磷酸根基團(P-Co-NVO)，誘導(dǎo)材料發(fā)生結(jié)構(gòu)應(yīng)變進而引起層狀結(jié)構(gòu)扭曲，層與層之間形成的“空腔”結(jié)構(gòu)使得局部層間距增加。
氫能利用
16、單原子催化劑打破電水解制氫效率紀(jì)錄
美國能源部SLAC國家加速器實驗室和斯坦福大學(xué)的科學(xué)家們報告說，一種將單個銥原子固定在催化劑表面的新方法提高了催化劑分解水分子的效率，使其達到了創(chuàng)紀(jì)錄的水平。這是該方法第一次被應(yīng)用到氧演化反應(yīng)(OER)中。OER是電解過程的一部分，利用電將水分解成氫和氧。
17、日本：一種新型催化劑可以從氨中持續(xù)生產(chǎn)氫燃料
東京工業(yè)大學(xué)(Tokyo Tech)的研究人員開發(fā)了一種以鈣酰亞胺(CaNH)負載的鎳(Ni)催化劑，可以從氨中生產(chǎn)氫燃料和氮。東京理工大學(xué)的科學(xué)家們使用的這種新型催化劑，可以在比使用傳統(tǒng)鎳催化劑所需溫度低100?C左右的條件下分解氨。因此，使用這種新的催化劑可以讓研究人員向可持續(xù)制氫邁出重要的一步。
18、突破20%！太陽能制氫創(chuàng)造了新的效率記錄
太陽能制氫是一種清潔能源系統(tǒng)，在促進全球可持續(xù)發(fā)展方面具有巨大潛力。不幸的是，由于其生產(chǎn)和運營的高成本，目前它在很大程度上并不可行?，F(xiàn)在，澳大利亞國立大學(xué)和新南威爾士大學(xué)的研究人員在利用低成本材料從太陽能生產(chǎn)可再生氫方面創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。在太陽能到氫的轉(zhuǎn)換過程中，這組科學(xué)家實現(xiàn)了超過20%的效率。
19、大連化物所在光電催化分解水制氫研究中取得進展
近日，中國科學(xué)院院士、中科院大連化學(xué)物理研究所催化基礎(chǔ)國家重點實驗室、太陽能研究部研究員李燦團隊在光電催化分解水制氫方面取得新進展，團隊受自然光合作用Z機制的啟發(fā)，實現(xiàn)了高效光電催化全分解水過程，該過程的分解水制氫效率達4.3%，是目前文獻報道的最高效率。
20、浦項制鐵和斗山重工聯(lián)手開發(fā)氨基燃氫渦輪機
浦項制鐵(POSCO)和斗山重工業(yè)&建設(shè)有限公司(Doosan Heavy Industries & Construction Co.,)這兩家氫能關(guān)鍵企業(yè)上周建立了雄心勃勃的綠色氨聯(lián)盟，將開發(fā)和運營一種新型燃氣輪機——使用清潔的氨產(chǎn)生的氫。根據(jù)協(xié)議，浦項制鐵將負責(zé)生產(chǎn)和供應(yīng)氨，而RIST將開發(fā)一種氨裂解器，將氨化合物分解成氫和氮。
生物質(zhì)能
21、大連化物所等構(gòu)筑分子篩雙功能催化劑實現(xiàn)高效制備生物燃油
近日，中國科學(xué)院院士、中科院大連化學(xué)物理研究所研究員張濤與副研究員羅文豪團隊聯(lián)合荷蘭烏特勒支大學(xué)教授Bert M.Weckhuysen，設(shè)計并構(gòu)筑了具有金屬-酸“限域毗鄰”結(jié)構(gòu)的分子篩雙功能催化劑，實現(xiàn)了無溶劑體系下由纖維素醇解平臺分子乙酰丙酸乙酯“一鍋法”高效制備戊酸酯類生物燃油的新路線。
原標(biāo)題：新能源技術(shù)動態(tài)一周回顧