在2016中国光伏领袖高峰论坛上,国家发改委价格司电价处负责人侯守礼同时透露,政府也在研究促进可再生能源就近消纳、储能发展的价格政策。
中国太阳能产业每年以超过100%的速度增长,将主要原材料多晶硅的价格接连推高,最贵时达到近500美元/千克左右。第二个控制成本的方法是控制负债。
中国的知识产权保护不行,你可能花了一个亿去开发一个新的产品,人家花几百万挖一个人就把你这个东西拿走了。中国光伏厂商被迫采取三种应对方式以出口美国:以中国本地产能缴交30%左右的关税;购买台湾税率最低的茂迪电池,至第三地封成组件,适用茂迪11.45%税率;购买第三地电池、并在第三地封装成组件,无须缴交关税。这个项目已经开始供货。二多晶硅是制造太阳能电池最为重要的原料。双反之下,一些中小型的光伏企业基本无法再对美国出口光伏组件产品。
坐上头把交椅的人都曾身价高达数百亿,但几经更迭,最后都黯然离场。2015年年底,天合光能计划与远景能源的阿波罗光伏云平台,以大数据为基础进行光伏电站资产运营管理,建设光伏电站性能检测、质量评估和电量监控体系。唐群委带领科研团队迫不及待地进行了实验,果不其然,雨滴滴落在石墨烯材料上也会形成阳离子/电子双电层赝电容,雨滴在石墨烯表面的铺展-收缩过程即为赝电容充、放电,进而产生电压和电流。
在使用一定浓度的氯化钠溶液模拟雨水的实验中,此太阳能电池实现了大约100微伏/滴的电压和0.5微安/滴的电流输出以及6.53%的光电转换效率。如何把石墨烯和现在的太阳能电池结合,进而制造出既可在晴天时运用太阳光发电,又可在下雨天利用雨水发电的新型太阳能电池是我们遇到的最大挑战。中国的太阳能电池研发起步于20世纪50年代中后期,当时仅限于航空航天领域,直至21世纪初才进入民用领域,且主要以各类晶硅电池为主。团队:一个80后加一群90后2012年8月,32岁的唐群委成为中国海洋大学借助青年英才工程(第一层次)引进的又一青年学者。
谈及雨天发电太阳能电池的产业化之路,唐群委表示,从实验室到工厂还有很长的路要走,但他对该项目的应用前景保持乐观。唐群委说,电解质、对电极一直是制约染料敏化太阳能电池发展的两大技术瓶颈,前者易泄露、挥发,后者成本高、易溶解。
唐群委说,通过理论计算和数值模拟,郭万林团队对这一现象提出了合理解释:水滴中的阳离子与石墨烯的离域电子结合形成双电层电容,水滴的前部阳离子逐渐与电子结合,相当于给电容充电;而水滴的尾部阳离子与电子脱离,相当于给电容放电,这一充放电过程就产生了电信号。到了最后的攻坚阶段,就通宵做实验、采集数据。如果说学术同行的点拨为唐群委指明了研究的新方向,那么偶然间读到的一篇论文,成为了他正式开始雨天发电太阳能电池研发的催化剂。不同方法研制的石墨烯性能有差异,且石墨烯的透光率并非100%,以至于正常光照时电池效率比没有石墨烯的电池效率有所降低,这在实际应用中并不经济。
太阳能电池在暗环境发电效率低,甚至不发电一直是无法解决的难题。有学者在写给唐群委的邮件中表示,这项工作的贡献不在于产生了多少电能,而是提出了太阳能电池向全天候发展的新思路,打破了以往科学研究中过分关注如何高效利用和转化太阳光的思维方式。德国、英国、法国、意大利、澳大利亚、阿富汗、拉丁美洲都有,有记者请求采访的,有商人寻求合作的,有学术同行表示祝贺的谈及这一让他既感到高兴,又让他有些吃不消的被打扰,唐群委说,这一切皆由他的团队和云南师范大学教授杨培志的团队联合在德国最新一期科技期刊《应用化学》上刊发的一篇题为《一种既可在阳光下也可在雨水下发电的太阳能电池》的论文引起。自2012年以来,唐群委带领科研团队聚焦技术瓶颈,大胆创新,取得了令学术界同行刮目相看的成绩。
论文刊发后,立刻引起了国际新闻界和学术界的关注,并被翻译成英、法、德、拉丁、捷克等多种语言,甚至有媒体称其为光伏发电史上具有里程碑意义的创新。唐群委(中)在指导学生做实验。
来实验室不到三年,她已在《应用化学》等杂志发表了9篇SCI论文。从事其他研究之余,他也一直在思考这一难题,但始终没有想到破解之法,直到2015年在与云南师范大学杨培志教授的聊天中他才得到启发,最终促成了可在雨天发电太阳能电池的问世。
下雨天,雨水直接滴落在最外层的石墨烯板上发电。雨量充沛但太阳能资源不够丰富的地区,酸雨多发地区,以及岛礁供电和海上航行等领域都能派上用场。实验初期,他们把透明的石墨烯放置于太阳能电池的上层,白天有光照时,太阳光先穿过石墨烯,再照射到太阳能电池板上发电。唐群委说,经过多个方案的比较研究,最终采用杨培志团队研制的石墨烯,在太阳能电池上通过热压法组装完成了相关实验,但石墨烯薄膜与太阳能电池的合理耦合仍然是一个需要不断探索和创新的课题。未来:打造全天候太阳能电池作为全球光伏发电装机容量最大的国家,2015年底,中国的装机容量已达4318万千瓦,但其电池类型主要以晶硅电池为主。在文章中,唐群委不仅记述了他带领科研团队开展新型太阳能电池研发的曲折历程,也详细阐释了这一可在雨天发电的太阳能电池的工作原理,从而使科学界和产业界向全天候太阳能电池迈进的梦想又近了一步。
这对世界上没有电的地区来说,是一项巨大的帮助,我向你致敬我是一名正在创业的年轻人,想引入你的科研成果进行产业化近日,中国海洋大学材料科学与工程研究院教授唐群委收到了来自世界各地的多封邮件。回忆起雨天发电太阳能电池的研发历程,段艳艳用既有辛苦,又有惊喜来形容,早晨五点起床,把实验楼传达室的大叔喊起来开门,晚上十点半又在大叔的催促下走出实验室。
读大学时我就对中国海洋大学海纳百川、取则行远的校园文化氛围十分向往。霎时间,这一发明成为太阳能学术界和光伏产业界关注的焦点。
此外,他们还开发了以Co-Ni(钴镍)合金为原料的低成本对电极材料,并获得了8.3%的电池效率,在染料敏化太阳能电池规模产业化的道路上又前进了一步。在学校和学院领导及同事的帮助下,我尽快搭建了工作平台,边摸索边干,逐渐确立了以染料敏化太阳能电池的导电凝胶电解质和合金对电极为主的研究方向。
在成功获得实验数据的基础上,经过与杨培志的反复探讨,他们最终撰写出了题为《一种既可在阳光下也可在雨水下发电的太阳能电池》的论文,投给德国《应用化学》杂志后,两位评审专家均给出了无须修改,直接刊用的意见,并当选为VIP(VeryImportantPaper)和Wiley出版社的HotTopic。谈及这一可在雨天发电的太阳能电池的研发背景,唐群委说,这要从长期困扰太阳能电池研究的学术难题谈起。学生们既勤奋,又执着,为了确保数据的真实性,每一个实验都要重复上百次。先是他们采用自主研发的导电凝胶电解质组装的太阳能电池的最高光电转换效率达到了9.1%(普通凝胶电解质电池的转换效率为6%,液体电解质电池的转换效率为7%),开创了凝胶电解质研究的新模式;接着他们采用自己发明的合金对电极组装的太阳能电池的发电效率达到了12.75%,已接近世界先进水平,进一步缩小了与发达国家的差距。
自2013年正式进入工作状态以来,80后的唐群委带领一群90后研究生和本科生实干苦干、稳扎稳打,三年多来,获授权国家发明专利6项,以第一或通讯作者身份发表SCI论文110篇以上,其中不乏《应用化学》这样的国际知名期刊。在太阳能电池研究方面的志趣相投、理念一致,以及知识结构和研究背景的互补性使二人成为亲密无间的科研合作伙伴。
做到最后,有学生都坚持不住了,问我唐老师可以了吧?唐群委说,为了避免学生在研究中走弯路,每周四下午他都会召开组会,大家轮流介绍自己一周的科研进展情况,遇到的问题,好的思路、建议也要提出来,彼此集思广益,在碰撞与交流中推进工作。第三代太阳能电池产品染料敏化太阳能电池的产业化之路才刚刚起步。
创新:思路一变天地宽2013年11月,第九届中国太阳级硅及光伏发电研讨会在江苏常熟举行,会议期间唐群委与来自云南师范大学可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室教授杨培志一见如故。博士研究生段艳艳是90后学生团队中年龄最大的一位,也是令导师和师弟师妹信任的科研骨干。
唐群委说,初到海大,没有实验室、没有设备、没有原料,甚至都没有明确的研究方向。源起:一个悬而未决的难题自1954年美国贝尔实验室发明第一块单晶硅太阳能电池以来,在人类利用太阳能发电的历程中陆续出现了GaAs(砷化镓)电池、多晶硅电池、非晶硅电池、CdTe(碲化镉)电池1991年,瑞士联邦理工学院的科学家MichaelGr?覿tzel教授又研发成功了介孔染料敏化太阳能电池,不仅将这一电池的发电效率由1%以下提升至7.1%,而且还采用了薄膜化技术,使其更加轻便、柔韧,并由此掀起了薄膜太阳能电池研究的热潮。而且山东人比较恋家,我也希望回到家乡工作。唐群委在言语间流露出对学生的赞扬之意。
在一次交谈中,杨培志教授说如果能开发一种在夜晚和阴雨天等其他天气情况下也能发电的太阳能电池,那对光伏发电的推动作用将是非常大的。2014年,一次偶然的机会,我读到南京航空航天大学郭万林教授的一篇文章,他们团队在实验中发现一滴盐水在石墨烯材料上流动会产生电信号。
着眼更长远的未来,唐群委说:雨天发电太阳能电池不是最终目标,研发全天候太阳能电池才是我们的终极理想,未来的太阳能电池有望在任何天气情况(白天、夜晚、阴、雨、雾、霾等)下发电。唐群委说,正是有了杨培志教授的点拨,他才有意识地思考在其他天气情况下的太阳能发电问题。
她在学生团队中起带头作用,大家都向她看齐当地合作伙伴将负责后勤、宣传工作,同时在教育等方面发挥重要作用。