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光伏组件相关的资讯

  • 光伏组件用高性能EVA胶膜实现国产化
    本报讯近日,中国可再生能源学会光电专业委员会在北京组织召开了“光伏组件用高性能EVA胶膜”评审会。经讨论认定,由温州瑞阳光伏材料有限公司和杜邦公司合作研制的“瑞福REVAX”EVA胶膜项目开发成功,产品性能达到国际先进水平,特别是耐老化性能方面取得重大突破,居世界领先水平,满足光伏组件使用寿命需求。完全可替代进口EVA胶膜,实现了高性能EVA胶膜的国产化。     作为太阳能光伏组件中关键原材料之一,EVA封装胶膜的性能在此起着决定性的作用。经过3年潜心研发,瑞阳公司最终成功研制出耐老化性能优良的EVA封装胶膜,经国内权威质量检测机构检验,“瑞福REVAX”EVA胶膜经1000小时紫外老化试验后透光率的保持率超过99%,黄变指数小于2,解决了国内高性能EVA封装胶膜常年依赖进口的局面。   据了解,从2007年起,我国光伏组件产量居世界第一位。根据相关机构测算,到2020年,光伏组件年产量将达到42GW。需要高性能EVA封装胶膜60000万平方米,胶膜产值将达到150亿元。但目前高性能EVA封装胶膜还严重依赖国外进口产品,严重制约我国光伏产业发展。为满足太阳能光伏产业的快速发展,瑞阳将与杜邦公司合作,在浙江温州建设高性能EVA胶膜产业化基地,为中国光伏企业提供快速的本地化服务。(申明)
  • 尚德与UL合作建成世界一流的光伏组件检测实验室
    中国第一个顶尖水准的光伏组件检测实验室已在全球最大的晶硅光伏组件制造商 -- 尚德电力控股有限公司建成,Underwriters Laboratories (UL) 机构授予该实验室见证测试程序 (WTDP) 证书。这个世界一流、中国最大的光伏组件检测实验室位于尚德电力在无锡的总部。实验室分室内和室外两部分,室内面积1400平方米,室外面积7000平方米。实验室拥有包括脉冲及稳态太阳模拟器、多台步入式环境实验箱、机械载荷、冰雹测试机,EL(电致发光)及高精度红外相机等尖端检测设备,能够检测和评估光伏组件质量和性能方面的所有指标。该实验室的所有设备和检测步骤均符合 UL1703、IEC61215 和 IEC61730-2标准,采用 UL 机构的见证测试程序。光伏组件的检测将在专业经验丰富的 UL 工作人员监督下,直接在无锡实验室进行。检测合格即获认证,这将有助于尚德电力的光伏产品更快地投放市   尚德董事长兼 CEO 施正荣博士说:“UL 机构在质量检测方面的专业水准是全球公认的,我们很荣幸能够成为中国第一个获得见证测试程序 (WTDP) 证书的光伏太阳能公司。建立这个顶尖水平的光伏组件检测实验室,标志着尚德将要生产质量最高、可靠性最高的光伏组件。此外,在无锡建立这个检测实验室能够大大加快尚德光伏组件的检测和认证过程,从而使我们的客户能尽快分享到尚德最新开发的太阳能技术及产品。”   UL 机构负责 CAS 工程和实验室运作的高级副总裁 Scot Webster 先生说:“我们很高兴看到世界上最大的晶硅组件制造商建立世界一流的检测实验室,在光伏组件质量控制方面起到了带头的作用。众所周知,尚德已凭借其生产的优质太阳能产品赢得了良好的声誉。毫无疑问,此次建立这个顶尖水平的光伏组件检测实验室会进一步提高尚德产品在其客户心中的美誉度。我们希望通过与尚德这样的合作,来证明不断发展的太阳能技术的安全性。”
  • TA仪器:DSC科学仪器是光伏组件质量的守门员
    TA仪器:DSC科学仪器是光伏组件质量的守门员 OFweek太阳能光伏网讯 近年来地球暖化、气候变迁日益严重,全球经济更加速了石油枯竭的危机,节能减排已成各国政府积极面对的议题,朝向低碳家园与绿色能源产业目标发展,其中尤以光伏产业发展为重点项目。由于众多厂商相继投入光伏产业,使得这个炙手可热的产业进入白热化竞争,对投资者而言势将面对更多的竞争挑战和经营课题,比如如何降低材料成本、提高光电转化效率、精确控制生产单元程序等皆是其中重要的课题。针对以上问题及热门话题,在SNEC2012光伏展会上,OFweek太阳能光伏网编辑专门采访了美国TA仪器公司(以下简称&ldquo TA仪器&rdquo 或&ldquo 公司&rdquo )亚洲区总经理Mr. Fortran Hsueh(薛福全)。 美国TA仪器公司亚洲区总经理Mr. Fortran Hsueh 美国TA仪器是全球热分析、流变和微量热技术的领导者。前身是杜邦公司仪器部。所生产的科学仪器可广泛的用在所有的有机、无机、高分子材料的检验中。它的客户群散布在全球各大制造业、医药、航空材料、电子产业等。 针对TA仪器可以如何应用到光伏产业,Mr. Hsueh 这么回答:光伏组件产品最大的风险来自于质量管控的不确定性。目前大家都强调组件有25年的保固,但是实际情形是已陆续发生了很多产品黄变等退货事件,造成公司财务上非常大的潜在风险。组件生产厂与客户之间也容易在产品上产生很多规格的疑虑。检测组件的质量有一个关键项目,就是EVA交联度检验。这个关系到整个EVA膜是否有完整均匀的在层压机里固化好。通常业界比较常用的方法是用一种叫二甲苯的化学溶剂法来检验。这个方法问题很多,它需要12-24小时才知道检验结果,量测的结果也有8-12%的误差。更重要的是,二甲苯易燃,具毒性。使用二甲苯对环境、工厂安全及员工健康造成潜在风险。我们在两年前就与国内一个光伏领导厂商积极合作,共同验证出用现行的DSC(差示扫描量热仪)这样的科学仪器方式可以完全取代二甲苯方法。 谈及为何DSC方法会具有优势, Mr. Hsueh :DSC的方法可以量测材料的残余反应热,它并不是一个新的技术,已经发展了50年了。用它来量测EVA的固化度可准确到误差1%以内。时间只需要30分钟。立刻知道结果,及时调试层压机参数,把次品(Out of spec)减到最低,降低成本。光伏厂对层压机的操作工艺往往只是经验式或者是来自供应商的建议。借由DSC的及时反馈检验数据,可让层压机在机台调整或者更换原料时得到最好的压合结果。目前DSC的方法已经有几个组件大厂陆续导入,国家标准通过提案。国际标准IEC 62775也正在由美国NREL(美国国家再生能源实验室)主导制定方法,预计2014年正式通过。 当记者问到是不是所有DSC检验都能来做交联度检验,Mr. Hsueh回答:这个不一定!我们注意到市场之前其实有一些公司想要涉足DSC方法研究,结果都不算成功。因为DSC只是一个工具,整个产业知识、经验、配套方法与技术支持更是重要关键。对于DSC产品而言,量测的精确性是最重要的要求。精确性来自于是否加热基线稳定。TA产品因为有专利T-zero技术,使得热基线的稳定性远远凌驾其他厂牌,非常适合用来量测EVA的固化度。 正所谓The Better Quality,the Lower Cost, 在现在的景气与产业竞争之下如何降低成本是整个光伏产业最大的挑战。回归到产品质量最根本的问题, 才能发挥出产品竞争力。TA公司的科学仪器可以帮助光伏产业清楚了解材料的应用、供应商选择与质检问题。比如说,用TGA(热重分析仪)可以来量测EVA膜中VA含量,这也是一个重要的进料检验指标。这个方法也正在Semi 国际标准申请中。还有例如用我们的流变仪来找出最佳EVA交联度管控位置以及银铝浆的印刷性能作为品牌转换或换料时的参考。这些都是对于提升品质,降低成本有着非常重要的影响。 透过这次的采访,我们了解到在业界要求降低发电成本的同时,其实更应掌握材料科学原理来达到提升产品品质以求得最佳的成本效益。 美国TA仪器公司亚洲区总经理Mr. Fortran Hsueh接受记者采访
  • 上海今森发布光伏组件可燃性测试仪新品
    设备的功能实现:KS-61730B光伏组件可燃性测试仪依据标准BS_EN IEC61730?2:2018(MST24)、ISO11925-2-2010设计研发,适用于在没有外加辐射条件下,用小火焰直接冲击垂直放置的试样以测定光伏组件可燃性。该测试仪根据光伏电池产品的尺寸定制大型燃烧箱及试样工装夹具和废气排放系统。zui大试样尺寸1.4米宽,2.5米高,可从前门方便放入,并在试样固定装置上可90度旋转。设备的参数:1)控制系统:采用可编程控制器(PLC)+触摸屏智能控制系统,可做英文操作界面,测试报告可保存打印功能。2)试验环境风速:控制方式(可调);需满足,距样品表面5 cm处的风速在垂直方向上不超过0.2 m / s,在水平方向上不超过0.1 m / s(设备配备风速调节装置配合德图 testo(425型)热敏式风速仪调整到目标风速);3)燃烧箱内温度测量:温度测量范围0℃~150℃,精度0.1℃,可预置超温报警;配置烟气探测报警,配置声光报警(根据客户需求);有气体的低压和高压报警关断功能,并配声光报警(根据客户需求);4) 火焰施加时间计时:自动点火,自动计时;计时精度0.01s,到达设定燃烧时间后自动熄灭;5) 火焰高度:10-100mm连续可调;6)试样燃烧时间计时:手动按钮和到位自动控制计时;计时精度0.01s(燃烧器到位后会自动和手动按钮开始计时,当余焰熄灭时手动暂停计时);7) 燃烧室内尺寸:宽2250×深2000×2850(mm);8) 电源: 220VAC-15%~220VAC+10% 10A (单相三线制)具有漏电保护电流5mA。9) 试样夹具:可夹持试样zui大尺寸1400mmX2500mm,在宽度和长度方向上能调整,并可作90度旋转。10)燃气灯:A,满足ISO11925-2:2010标准中的4.3条款;B,可沿垂直轴线旋转0-90度并左右方向呈直线移动(速度和距离可调节控制),可0°和45°角倾斜;C,燃气灯总成可垂直方向作0-400mm行程升降调节,可以移动到距离样品底面40mm,可以燃烧样品底部,可以距离表面1.5mm。组件下部至少暴露30cm的宽度,以便火焰能后燃烧。11)燃气灯使用的燃气:丙烷气体(客户自配)12)具有燃气泄漏报警功能,燃气泄漏后报警并自动切断供气系统;13)照明:内置防爆灯照明;14)气体管道:设备气体管道配备防反截止装置,配置高精度针型阀及气体压力表,可在控制火焰高度;15)外形尺寸:宽2600mmX深2100mmX高3350mm(2mm304不锈钢桔形漆烤漆,燃烧室内侧亚光黑,豪华外开门:尺寸为1800mmX2300mm, 前面和右面安装观察窗,观察窗为耐热防爆玻璃)。设备的配置:1)主机 一台2) 风速仪一台(指定品牌:德图 testo;型号:425型热敏式风速仪)3) 托盘一个 样品下部放置不锈钢的托盘,收集样品垃圾4) 钢板尺(一把) 钢板尺量程600 mm以上,精度为1 mm5)固定装置采用双U型结构,材质采用不锈钢装置,可以满足5cm的厚度 两套(一套设备标配使用,一套备用) 6)稳压器电压可以满足240V(单向)或415V(三向)(出厂时间选配) 7)气体入口配置气压计,气压计可达到100Kpa8)急停开关,可关断气体的输入。 创新点:1、KS-61730B光伏组件可燃性测试仪采用一体结构式的设计理念,在外观上与市场上的同类产品相比更加美观,同时设备采用PLC数据处理系统可对试验数据采取准确的分析并自动保存。 2、该测试仪与市面同来产品相比,配备了烟气净化装置以及烟气探测报警器,有利于试验之后烟气的排放。 光伏组件可燃性测试仪
  • 新品来袭 | 优利德 UT673PV光伏组件最大功率测试仪
    UT673PV专为光伏组件的功率和性能测试而设计,拥有光伏最大功率跟踪点测试能力,能同时显示多个参数,包括光伏组件的最大功率(Pmax)、峰值功率电压(Vmp)、峰值功率电流(Imp)、开路电压(Voc)及短路电流(Isc)等,从而帮助用户快速判断光伏组件的故障情况。此外,它还具有800W最大功率测试能力,可满足行业头部企业对于大功率双玻组件的测试需求。除了强大的功能,UT673PV还有许多令人惊喜的创新设计。其采用独特的MC4测试线连接方式,使得测量过程简洁方便。另一个特别之处在于它无需使用电池供电,而是通过光伏面板直接供电。这一设计不仅提高了测量的准确性,还大大降低了维护成本和对环境的影响。与此同时,产品还通过了CE(EMC、LVD)、cETLuS、RoHS认证,确保了UT673PV在安全性和可靠性方面的优异表现,让用户在使用过程中更加放心……以上种种功能与特点的加持,使其广泛应用于光伏面板生产、销售、验收、安装及维护等检测。产品特点√ 光伏最大功率跟踪点测试:最大功率(Pmax)、峰值功率电压(Vmp)、峰值功率电流(Imp)、开路电压(Voc)、短路电流(Isc)同时显示,快速判断光伏组件故障情况√ 800W最大功率测试,满足行业头部企业大功率双玻组件测试√ 体积小巧,手掌大小,方便携带√ MC4 测试线连接,测量方便可靠√ 无需电池供电,光伏面板直接供电√ CE(EMC、LVD),cETLus,roHS认证,测量安全可靠√ 产品适用于光伏面板生产、销售、验收、安装、维护检测技术指标
  • 扬州光电产品检测中心完成UL790光伏组件燃烧装置审核
    扬州光电产品检测中心完成UL790光伏组件燃烧装置审核及验收,目前已经投入使用。 通过此次审核认证,扬州光电产品检测中心已经具备了成套光伏产品的检测能力,弥补了在华东地区无该测试项目的空白,该中心已被认定为全国第一家获得CBTL国际认可的光伏检测国家实验室。通过此项国际认证后,包括扬州在内的中国光伏产品不出国门便可接受&ldquo 国际标准&rdquo 的质量技术检测,其获得的认证证书也将在国际范围内得到承认。 莫帝斯燃烧技术(中国)有限公司提供的UL790燃烧测试装置,完全可以满足UL790标准中各项检测项目,是目前开展该类测试项目的最佳选择。 www.firetester.cn
  • 总投资180亿元,协鑫集成肥东高效光伏组件生产基地项目开工
    协鑫集成肥东高效光伏组件生产基地项目总投资180亿元。12月12日,协鑫集成(002506.SZ)60GW高效光伏组件生产基地一期15GW项目正式开工建设。据协鑫集成早前公告显示,肥东高效光伏组件生产基地项目总投资180亿元,其中固定资产总投资约120亿元,在2020年至2023年分四年四期投资建设,每期15GW。其中,一期15GW,总投资约40亿元,二期、三期、四期分别在一期投产后根据市场和产能爬坡情况予以分期实施,原则上每年新增投资15GW。今年以来,包括协鑫集成在内的多个光伏龙头都大力投资扩大组件产能,数据显示,今年四季度光伏行业将创下史上最大扩产季,同时2020年也将成为史上最大扩产年度。近日,中国光伏行业协会副理事长兼秘书长王勃华在“2020中国光伏行业年度大会”上预测“十四五”期间国内年均新增光伏装机规模可达70GW,乐观预计可达90GW,“十四五”的新增光伏发电装机规模将远高于“十三五”。而本次肥东百亿项目的开工建设,除了对“十四五”期间光伏发展前景的看好以外,或许还得益于协鑫集团不断出售下游电站资产带来的现金流改善。协鑫集团一直面临着较大的资金压力,出售下游电站也成为其改善现金流状况的重要手段,以协鑫新能源(00451.HK)为例,其曾经是中国的“民营光伏电站之王”,巅峰时期拥有约7GW的光伏电站资产,然而在2018年-2020年持续卖出电站之后,目前协鑫新能源手中实际控股的光伏电站只剩下了约4GW,而正泰新能源以其持有的约5.1GW电站,已经超越协鑫新能源,成为中国最大的民营光伏电站投资企业。协鑫对光伏电站的“卖卖卖”多少出于无奈,曾经大规模扩张电站资产,让协鑫新能源的债务率迅速攀升,而纵观整个协鑫集团,自从单晶占据绝对优势之后,一直处于失落之中。2020年前三季度,协鑫集成归属于上市公司股东的净亏损为2.7亿元人民币,亏损的势头并没有止住。但颗粒硅技术或许会成为协鑫集团的转折点,在单晶产能迅速扩张的背景下,单晶复投小料比例提高,因颗粒硅无需破碎避免杂质引入的完美优势,FBR颗粒硅有望取代棒状硅成为下一代硅材料技术的创新替代者。12月10日晚间,保利协鑫能源(03800.HK)披露信息,预期至2020年底,硅烷流化床法(FBR)颗粒硅的有效产能将由目前6000吨提升至1万吨。受此消息影响,11日早盘保利协鑫能源股价一度大涨28.12%,当日收盘涨14.58%。颗粒硅主要用于单晶硅连续拉晶加料、高效多晶硅铸锭铺底以及西门子法块状多晶硅填隙增加装炉量,高品质、低成本的颗粒硅目前在市场上供不应求,协鑫方面此前曾表示,2019年公司实现关键设备国产化及关键材料替代,能够满足主流市场单晶硅料的需求。根据保利协鑫的财报,其独家拥有的颗粒硅专利技术在2019年实现了重大技术突破,并已具备商业化生产条件,随着产能的释放,这项完全依托自主创新、填补国内空白的颗粒硅新工艺也将成为保利协鑫新的盈利增长点。显然,颗粒硅技术是协鑫集团新的押宝方向,但颗粒硅能否让协鑫重拾昔日“光伏老大”的荣光,还需等待市场对颗粒硅技术应用的进一步观察。
  • 两部委将组建光伏检测认证最高机构
    今后,未经第三方独立检测认证的光伏产品将在市场中寸步难行。   3月15日,国家能源局、国家认监委在京召开光伏产品质量政策研讨会,落实两部委于2014年2月8日印发的《关于加强光伏产品检测认证工作的实施意见》。   国家能源局在2014年出台了前所未有的光伏装机规划,14GW电池板将被安装在中国各地,这个数字是2013年的两倍,成为装机容量增速最快的新能源。   然而,在迅速攀升的装机规模下,数百厂家的产品质量参差不齐。   由于光伏产品的好坏从外观往往难以分辨,属于典型的&ldquo 路遥知马力&rdquo 型产品,加之中国光伏产业的发展时间不长,这项收益本应极为稳定的投资品种并未受到应有的追捧。出于对产品质量的担忧,银行与保险(放心保)公司不愿为电站融资及承保。   鉴此,2013年7月及2014年2月,国务院和国家能源局分别下发文件规范光伏产品质量,两份文件的核心内容是在全国范围内推行强制检测认证,那些接入电网并接受补贴的光伏电站,须采用经国家认监委批准的认证机构的光伏产品。   据悉,按照两部委将首次筹建检测认证的最高机构&mdash &mdash &ldquo 光伏产品检测认证技术委员会&rdquo ,以建立国内、国际互认的通用认证体系。   功率衰减的质量忧患   2013年,国家开发银行到发放贷款的光伏电站实地调研,结果并不乐观。   &ldquo 我们发现,在同一个地区采用不同设备的发电小时数差别非常大。&rdquo 国家开发银行新能源评审处处长谭再兴说,&ldquo 这对行业的长远发展,特别是金融机构的投资是一个比较大的威胁。&rdquo   几乎就在同一时期,国家认监委的调研结果得出了相同的结论:光伏产品质量参差不齐,并存在以次充好现象。国家认监委认证部处长邱磊称,产品标准不很健全,有些企业不按标准生产,也不曾认证。   北京鉴衡认证中心做了更为长期和细致的调查,其调研报告显示,目前光伏电站存在的问题主要集中在设备质量、电站设计、施工及运维方面。   北京鉴衡认证中心主任秦海岩对21世纪经济报道记者表示:&ldquo 通过对425个电站的测试,发现光伏组件主要存在功率衰减、隐裂和热斑等问题,尤以功率衰减问题突出。&rdquo   秦海岩在对11个大型地面光伏电站检测后发现,设备仅仅运行一年,51%的组件衰减在5%-10%之间,其中,30%的组件衰减超过10%,8%的衰减超过20%。   而这一组数据显然低于电站开发商的要求。中广核应急中心负责人说:&ldquo 目前,我们对光伏组件衰减率的要求为,第一年不超过2%,五年不超过5%,十年不超过10%,二十五年是不超过20%。&rdquo   2014年2月8日,国家能源局印发《关于加强光伏产品检测认证工作的实施意见》,规定&ldquo 接入电网并接受补贴的光伏电站,须采用经国家认监委批准的认证机构的光伏产品。&rdquo   国家能源局新能源和可再生能源司副司长梁志鹏认为,光伏产品质量参差不齐的原因主要是产业发展时间短及价格导向。   &ldquo 一开始建光伏电站时,标准规范不健全,企业主要借鉴其他行业的建设标准。&rdquo 梁志鹏分析,&ldquo 此外,国内企业在选择产品时更多关注价格,对产品质量缺乏客观标准。或者明知道价格低的产品质量不高,但还是追求价格。&rdquo   质量疑虑资金难入   国家能源局规划,2014年中国将新增光伏装机容量14GW,其中8GW用于分布式光伏,按照每千瓦光伏投资9000元计算,总共需要投资1260亿元,但由于产品质量存在的不确定性,很多投资者举棋不定。   还有不到一周,中国首个众筹模式光伏电站的集资期限就将结束,但遭到冷遇,业主方联合光伏副总裁邹育德说:&ldquo 众筹模式在政策和效果方面都不十分明确,未来的前景仍不明朗。&rdquo   21世纪经济报道记者从该众筹投资人微信圈中发现,投资者对光伏电站的最大疑虑是产品质量是否可以达到预期,换句话说,光伏电站能不能发出那么多的电。   中广核应急中心负责人说:&ldquo 投资是不是成功,最关注的是光伏电站的发电量的利用小时数在我们的设计全寿命周期里能不能达到设计水平。&rdquo   在秦海岩看来,目前光伏产业面临的最大问题是质量的不确定性带来的融资困难,他告诉本报记者:&ldquo 现在借不到钱是最大的问题,金融机构对产品质量、还款能力、项目的收益水平都很关心。光伏产品质量不稳定,金融机构肯定不能放心开展融资工作。&rdquo   事实上,风电产业曾走过类似的弯路。国家开发银行的最新数据显示,由于质量差异,中美风力发电机的表现迥异。   &ldquo 在风电领域,我国风电利用小时数最高的是福建,2666小时,美国风电平均是2700,我国最高的和美国的平均小时数接近,美国最高的发电小时数高我国将近700小时。&rdquo 谭再兴说:&ldquo 造成这种现状的原因,一个是我国风机的可靠性质量问题,第二个是电网的限电问题。风机质量我国同美国差别很大。&rdquo   民生银行存在同样的疑虑,其能源金融事业部经理王广举说:&ldquo 我们更多考虑投资的回收是否安全,这对产品质量的要求非常高。&rdquo   出于对光伏产品质量的不确定性,保险公司不敢吃下光伏保险这块蛋糕。   &ldquo 组件商苦恼的是国内光伏市场的保险产品和保险公司很少,&rdquo 英大泰和财产保险公司处长米岳说,&ldquo 但保险公司对光伏电站是又爱又恨,对光伏产业看不透。&rdquo   目前,保险公司对光伏产品的承保期限大多为1年,这与光伏电站25年的运行期相去甚远,由于缺乏长期数据以及光伏电站运行中出现的质量问题,保险公司举棋不定。   &ldquo 我们知道行业亟需25年的保险产品,但很多光伏电站运行两三年后就出现了问题。&rdquo 太平洋(601099,股吧)财产保险公司副总经理苏力军说。   两部委将组建最高检测认证机构   事实上,如能保证光伏产品的稳定质量,光伏电站的投资收益极为稳定。   以典型的光伏电站分析,目前的理论收益率接近并超过10%,光伏电站只要电价确定、资金成本确定,未来收益就是稳定的。英国能源部长曾劝说英国民众:&ldquo 买养老保险不如投资光伏电站。&rdquo   进入2014年,在中央财政明确每度电补贴0.42元的基础上,全国各地纷纷下发光伏电站补贴政策,据测算,个别地区的光伏电站收益率可高达20%。行业人士普遍认为,质量保证是光伏产业大规模发展的最后一道障碍。   为此,3月15日,国家能源局、国家认监委及上百位光伏业内人士召开光伏产品质量政策研讨会,力图通过加强检测认证保证光伏质量,并透露出两部委即将采取的实质行动。   上述能源局官员说:&ldquo 今后,不论是金融机构还是投资方所采用的产品都应是通过检测认证的。&rdquo   梁志鹏提出,光伏产品应建立的&ldquo 溯源&rdquo 的质量认证体系。&ldquo 目前光伏产品的质量检测还不像奶粉一样,国家质检部门有那样的能力,今后,应把所有上游产品的信息都提供给终端用户。&rdquo   此外,研讨会透出的另一信息是国家能源局、国家认监委将组建光伏产品检测认证的最高机构&mdash &mdash 光伏产品检测认证技术委员会。   据悉,该委员会将对行业最关心的光伏产品衰减开展&ldquo 加速衰减测试&rdquo ,以满足银行及保险公司的贷款、承保需求,由北京鉴衡认证中心负责实施,&ldquo 这将填补中国及世界光伏检测的空白&rdquo 。
  • 阿特斯光伏组件测试中心荣获中国合格评定国家认可委员会 (CNAS) 颁发证书
    日前,中国合格评定国家认可委员会 (CNAS) 正式向常熟阿特斯阳光电力科技有限公司光伏组件测试中心颁发了国家实验室认可证书。阿特斯光伏组件测试中心符合 ISO/IEC17025:2005《检测和校准实验室能力的通用要求》(CNAS-CL01:2006《检测和校准实验室能力认可准则》)的要求,成为国内第一家通过 CNAS 认可的企业光伏实验室。   阿特斯太阳能集团公司的总裁瞿晓铧博士指出,“作为国内首家光伏企业实验室通过 CNAS 认可, 我深感欣慰和自豪。自2001年阿特斯成立之日起,我们始终把产品的质量放在第一位。为了全方位,系统的贯彻执行产品的质量方针,我们从2007年就开始筹备以ISO/IEC17025为标准的光伏组件测试中心。通过两年的努力,我们的测试中心得到了中国合格评定国家认可委员会 (CNAS) 的认可。这标志着阿特斯光伏组件测试中心不但具备世界一流的管理水平和技术能力,和承担申报范围内检测服务的能力,同时也从根本上确认了阿特斯光伏组件测试中心试验数据的准确性,可靠性和公正性”。   中国合格评定国家认可委员会(英文缩写为:CNAS)是根据《中华人民共和国认证认可条例》的规定,由国家认证认可监督管理委员会批准设立并授权的国家认可机构,是我国最高的实验室认可机构。得到CNAS认可的实验室,可参与国际间实验室双边、多边的认可合作。
  • 应用解读|光伏组件封装用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜的热分析标准解读
    1. 技术背景图1. 晶体硅太阳能电池结构晶体硅太阳能电池结构由钢化玻璃板/EVA膜/太阳能电池板/EVA膜/背板构成,如图1所示。其中,太阳能电池封装用EVA是以乙烯/醋酸乙烯共聚物(醋酸乙烯含量为30%-33%)为基料,辅以数种改性剂,经成膜设备热轧成薄膜型产品,厚度约0.4 mm。封装过程中EVA受热,交联剂(通常为过氧化物)分解产生自由基,引发EVA分子之间的结合,形成三维网状结构,导致EVA胶层交联固化,交联机理如图2 所示。固化后的胶膜具有相当高的透光率、粘接强度、热稳定性、气密性及耐老化性能。图2. EVA加热过程中在交联剂过氧化物下的交联机理EVA固化不足可直接导致光伏组件在其近20年的使用中性能恶化,这将意味着重大的经济风险。因此为实现经济有效的层压,快速可靠的EVA交联度分析方法至关重要。以往的化学法测交联度耗时长(30小时左右),结果重复性差,并且使用有毒的溶剂(甲苯或二甲苯),无法准确测试较低交联度和较高交联度的EVA。根据国家标准:1)GB/T 29848-2018:光伏组件封装用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜2)GB/T 36965-2018:光伏组件用乙烯-醋酸乙烯共聚物交联度测试方法--差示扫描量热法(DSC)采用差示扫描量热法(DSC)是目前较为可靠的分析方法,应用DSC测定光伏组件在层压过程中已交联的EVA的交联度,仅需1小时时间即可获得重复性良好的结果,是一种快速简便的产品质量控制方法。2.方法设计1)DSC:称取未交联和交联EVA样品5~10mg至40μL铝坩埚内,以10 K/min从−60℃加热到250°C,后以20 K/min的速度从250℃冷却至-60℃,再以10 K/min进行第二次升温,全程惰性氩气氛围。交联EVA的交联度可由以下方程计算获得:梅特勒-托利多差示扫描量热仪 DSC2)此外,醋酸乙烯组分的分解机理如下所示:根据上述计算公式,可通过热重法(TGA)分析计算得到EVA中VA的百分含量,从而帮助对EVA来料进行质检,以判定EVA的优劣。TGA/DSC:称取优质和劣质的交联EVA样品至陶瓷坩埚内,以10 K/min从30℃加热到600°C,全程惰性氩气氛围。3.数据分析1)DSC分析计算EVA的交联度图3为未交联EVA样品的升降升循环DSC测试曲线。在第一次升温曲线上可观察到明显的三个热效应,从低温至高温,依次是未交联EVA的玻璃化转变、结晶部分的熔融以及高温处的固化交联放热峰,所呈现的固化放热焓值为ΔH1(17.49 J/g)。由第二次升温曲线在高温处所表现处的平直基线可以得出结论,ΔH1为未交联EVA完全固化所释放出的热焓。图3. 未交联EVA样品的DSC测试曲线图4为交联EVA样品的DSC第一次升温曲线,第二次升温在高温处同样为平直的基线,故未呈现。温度从室温开始,可观察到结晶部分的熔融以及高温处的后固化交联放热峰,所呈现的后固化放热焓值为ΔH2(8.47 J/g)。因此,该交联EVA样品的交联度根据上述计算公式为51.55%。图4. 交联EVA样品的DSC第一次升温曲线1)TGA分析计算EVA中VA的百分含量图5为优质与劣质EVA的TGA/DSC测试曲线。根据EVA的分解机理,TGA曲线上的第一个失重台阶为醋酸乙烯分解产生醋酸的过程,因此失重量为醋酸的质量。第二个失重台阶为EVA中原有的乙烯组分和醋酸乙烯分解产生的乙烯的分解。因此,EVA中醋酸乙烯的含量可由第一个失重台阶即醋酸的失重百分含量的1.43倍计算而得。如图所示,优质EVA的VA含量为29.5%(太阳能电池封装用EVA的醋酸乙烯含量为30-33%),劣质EVA的VA含量仅为16.6%。与此同时,同步的DSC曲线上亦可找到相关判断依据。由于劣质EVA含有更高含量的乙烯组分,因此其结晶能力更强,所呈现的结晶熔融过程表现在更高的温度范围。图5. 优质与劣质EVA的TGA/DSC测试曲线4.小结由此可见,光伏组件封装用EVA胶膜的相关热性能的鉴定可由DSC、TGA或同步热分析TGA/DSC快速给出判断依据。此外,工艺上EVA固化通常采用层压实现,而层压的温度和时间作如何优化可由DSC动力学模块给出科学且精准的预测,为层压工艺提供数据和理论指导。
  • 我国自主知识产权薄膜透光组件研制成功
    从启动项目至今,仅仅经过 31天的时间,该公司天威薄膜研发检测中心自主研发的具有我国自主知识产权太阳能薄膜透光组件,于今日正式下线。   试验和检测数据表明,该太阳能薄膜透光组件电池性能达到国际同行业领先水平,表明中国企业开发掌握了大面积硅基薄膜透光光伏组件的关键制造技术与工艺,为未来开发更多满足客户个性化需求的产品奠定了坚实的基础,标志着天威集团进军太阳能光伏发电行业迈出了坚实的一步。   据天威薄膜研发检测中心副主任贾海军博士介绍说,该透光组件透光率达 30%,可用于立面透明幕墙,相比于晶体硅透光组件,太阳能薄膜透光组件外观更加优美,高温和弱光性能好,可以在阴天微弱光线下发电,同标称功率下发电量最多。   据悉,天威薄膜研发检测中心是全世界技术最先进、涵盖工艺最全面的薄膜太阳能技术研发中心之一,不仅可以进行大面积硅薄膜太阳能电池的试制生产,还可以进行新一代高效率太阳能电池的基础研究和产品研发。同时,该中心还可为本企业、华北乃至整个中国其他企业提供符合行业相关标准的样品试制、产品检测检验等服务,对于拉动中国光伏行业发展具有重要意义。
  • 新材料助力大化所推出低价、高性能光电放大器组件
    仪器信息网讯 2016年10月10日,慕尼黑上海分析生化展(analytica China 2016)召开同期,中国科学院大连化学物理研究所(以下简称:大化所)携AccuOpt 2000光电放大器组件、小型化学衍生器等产品参加。 中国科学院大连化学物理研究所参加analytica China 2016  大化所研究员关亚风向仪器信息网介绍了AccuOpt 2000光电放大器组件的特点及潜在的优势应用领域。AccuOpt 2000光电放大器组件的检测器采用了硅光二极管制成的检测器,结合自有的信号放大电路设计,使得AccuOpt 2000的噪音电平达到0.01mV。硅光二极管检测器的应用,使AccuOpt 2000的光谱响应范围为320~1100nm,覆盖近红外光波段,可替代昂贵的红外增强型光电倍增管。同时,这也给AccuOpt 2000带来了抗震、抗强光的特点,为适应更多的应用场合带来潜在的优势。AccuOpt 2000仅需5~12V的供电电源,并能在2分钟内平衡稳定,一方面能降低仪器在供电电源方面的成本;同时,专为AccuOpt 2000提供的DC-DC电源,12V输入,单块电源功率2W或3W,就能同时为8支AccuOpt 2000供电,这也大大减少仪器运行中的能源消耗,契合当前绿色仪器的发展大趋势。 AccuOpt 2000光电放大器组件  AccuOpt 2000价格远低于光电倍增管,如果应用于食品快检领域,将为用户提供低价、高质的食品安全快速筛查解决方案。从大化所展位现场看到,AccuOpt 2000已经成功应用于LED荧光检测器、激光诱导荧光检测器、叶绿素α 检测器中。据了解,AccuOpt 2000已经实现批量化生产,第一批生产1000支。  大化所的小型化学衍生器也吸引了信息网编辑的目光。这是一款小型柱后碘/溴化学衍生器,能使黄曲霉毒素B1和G1的荧光强度提高6.5倍。关亚风介绍到,该款小型化学衍生器已经批量生产100台,完全具备了批量化生产能力,为国内企业的供货价格将是市场同类产品的4分之一。 小型化学衍生器  关亚风特别提到,是新材料在零部件上的使用,实现了AccuOpt 2000低价和高性能这两者之间的很好结合。
  • 标准光组件检测联合实验室在广州举行授牌仪式
    12月27日上午,晶科电子(广州)有限公司&ldquo LED照明标准光组件检测联合实验室&rdquo 授牌仪式在广州举行。广东省科技厅、广东省质监局、广州市南沙区科技局、广东省半导体照明联合创新中心等单位代表参加了授牌仪式,并实地考察了实验室。   标准光组件检测联合实验室是标准光组件研发、制造、使用的企业内部实验室,由具备相关实验室资质的标准光组件制造企业与标准光组件认定委员会共同组建,晶科电子与雷士照明获得首批授牌。实验室的主要任务为:在认定委下属执行机构的派出人员监督下,进行标准光组件的检测工作 参与标准光组件测试规范与测试大纲的制修订工作 参与标准光组件检测技术、检测方法、检测设备的研究工作等。   LED照明&ldquo 标准光组件&rdquo 是广东省推动LED产业发展的重大战略布局之一。标准光组件的技术管理规范体系、组织架构等基础工作已基本完成,在行业内的影响力、知名度正不断扩大,进入全面推广与持续性运营阶段。与龙头企业共建标准光组件检测联合实验室,是广东省推动协同创新的又一重要尝试,标志着标准光组件推广应用迈出了实质性的一步。
  • 新美光“衬底加热体组件及化学气相沉积设备”专利公布
    天眼查显示,新美光(苏州)半导体科技有限公司“衬底加热体组件及化学气相沉积设备”专利公布,申请公布日为2024年7月23日,申请公布号为CN118374794A。背景技术以常见的碳化硅部件-等离子刻蚀环为例,目前较为普遍的等离子刻蚀环生长、加工工艺为:将环状石墨衬底以多片层叠方式安装在化学气相沉积炉内,采用石墨电极进行电阻加热将炉内加热至碳化硅材料生长温度,持续向炉内通入前驱体和载气,前驱体在高温下热解反应出碳/硅原子并在石墨衬底上反应沉积得到碳化硅材料,最终通过微纳加工获得满足使用要求的等离子体刻蚀环。整个工艺过程中,因衬底表面为直接发生碳/硅原子反应沉积的位置,最终决定材料的均一性和碳化硅晶体品质,衬底沉积表面流场均匀性及温度均匀性比较关键。但在上述工艺中存在以下客观缺点:1、石墨衬底置于碳化硅生长炉内加热时,因衬底径向外侧在空间上更加接近石墨加热器,故客观的会接收更多的热辐射而导致衬底径向外侧的温度高于内侧;同样的,石墨衬底的外侧因离进气口比较近,前驱体热解出的碳/硅原子基团会持续优先在衬底外侧的表面沉积,最终会影响碳化硅材料在石墨衬底径向上生长的均匀性;石墨衬底的外侧表面因为较内侧有更高的温度和更高浓度的碳/硅原子基团,石墨衬底的外侧碳化硅沉积材料一般厚度较大且表面平整性差,对于碳化硅零部件后续的加工也造成了时间的浪费和成本的提高。2、石墨衬底常用的固定方式为采用石墨顶针在衬底底面进行支撑,该方案因石墨顶针会直接接触到衬底表面,故被石墨顶针接触到的衬底表面区域碳化硅材料生长过程必然会受到影响,相应区域的沉积材料无法加工成产品使用,故在加工过程中一般采取将受影响区域进行切割废弃的措施,增加了加工时间和成本。3、层叠多片式的碳化硅部件材料生长设备,腔体内部的流场无法实现完全的均匀性,主要表现在离进气口近、排气口远的材料生长速率高,反之生长速率低,最终导致同一批次的材料厚度均一性差。发明内容本发明涉及一种衬底加热体组件及化学气相沉积设备,其中提供了一种衬底加热体组件,包括衬底和加热体,衬底包括第一表面、第二表面和中空区,第一表面和第二表面均用于供反应气体沉积,中空区位于第一表面和第二表面之间;加热体位于中空区内,用于产生热量以至少加热第一表面和第二表面。本发明的衬底设计为内部中空的结构,第一表面及第二表面均为衬底靠近中空区部分的外表面,位于中空区的加热体对衬底的第一表面和第二表面沿径向的各个位置的加热效果相对较为平均,不容易产生沉积的产品厚度差异过大的问题,一定程度上提高了衬底上沉积材料的厚度均一性及组织性能均匀性。
  • 小组件解决分析大难题——PDA直读光谱测试小样品之方法
    导 读一般地,市面上多数光电直读光谱仪配置的样品激发台基本都是标准激发孔径(?12mm),要求样品分析表面直径要大于14mm以上,当样品分析表面直径小于12mm就无法直接测定,必须采用特殊样品夹具或者特殊镶嵌手段等才可以进行测试。为了解决此类小样品的分析难题,岛津公司光电直读光谱仪PDA提供一系列不同规格的小样品分析夹具,利用特殊小样品的分析条件制作工作曲线,可以快速、高效地分析不同规格的小样品。 岛津公司PDA直读光谱仪具有激发放电能量可调、激发放电频率可调的优势特点,可以通过改变硬件和软件的设置条件,来实现对特殊小样品的测试,能够得到快速准确的分析结果,解决了小样品定量分析的难题。 下图是PDA-7000外观图。下图是PDA直读光谱仪小样品分析组件构成:有Φ2mm~Φ8mm7个规格可选。1.定距规 2.绝缘片(Φ2mm-Φ8mm)3.试样板 4.迈拉膜片 一、小样品分析组分析方法的建立 采用不同梯度的标准样品,选择合适的分析条件,制作相应激发孔径(如Φ2mm孔径)分析组工作曲线,应对分析相应大小的小样品。 以下是部分元素工作曲线图展示:二、不同规格小样品试样(小圆环和小薄板)分析结果(单位:%) 1.规格W5mm*D1mm小圆环弹簧钢(宽5mm)样品测试结果(?2mm分析组)如下:2.规格为L6mm*W5mm*D2mm低碳钢薄板小样品测试结果(?2mm分析组)如下:利用小样品夹具建立Ф2mm分析组工作曲线,分别测定弹簧钢小圆环样品和薄板样品,测试结果都能够达到预期结果,可以满足生产分析需求。 三、分析方法短期精密度展示采用均匀性较好的块状低合金钢标准样品,在激发孔径Ф2mm情况下,连续激发样品10次,得到分析结果如下表。从分析数据可以看出,该试验方法的短期精密度能够达到直读光谱仪正常样品精度要求的精度以内。 Ф2mm分析组 标准样品ST09-16短期精度如下表(孔径2mm,10次)(单位:%)注:“ 3δ标准”表示正常样品分析时的标准要求。 四、结论该方法具有样品制备简单、分析操作简便,分析结果准确度良好等优势,是一种较理想的特殊小样品分析方法。岛津公司直读光谱仪的提供的Φ2mm-Φ8mm不同规格小样品夹具组件套,可以应对测试不同大小的小样品材料,解决了长期困扰客户对特殊小样品检测结果难以分析的难题! 上面示例是针对Fe基体低合金钢特殊小样品的测试实例,岛津PDA直读光谱仪还可以拓展到其他Al基体、Cu基体等特殊小样品的检测分析的应对。 撰稿人:王宜权
  • 组建物理所第一台激光拉曼光谱仪的历史回顾
    1978年3月18—31日,盛况空前的全国科学大会在北京隆重召开。这次大会标志着对“十年动乱”中遭到严重破坏的科技工作的全面拨乱反正,我国科技事业终于迎来“复苏的春天”,为科技工作的开放和改革打开了大门。正值此时,我正在冶金部钢铁研究总院磁学研究室李学东老师的指导下,进行高性能稀土钴永磁材料研制的毕业实践。在实践中,在李老师理论知识与具体制备工艺的传授下,怀着想把材料磁性能做上去的愿望,我开始了把书本上学到的基础知识落实到解决具体问题的深入学习中,思索着如何将科学知识落实到自己具体的毕业实践的活动中去。通过学习稀土永磁材料中包括磁结构、磁化取向、局域组分涨落和材料缺陷在内的微观不均匀性对宏观磁性的影响及产生大磁晶各向异性结构的微观机制后,为我优化材料质量提供了扎实的理论基础与设计实验工艺的依据。经过半年的实践活动,最终制备出了优异磁性能的永磁材料,并被钢铁研究总院留用。只是,还未去该院正式报到就被要求回中科院重新分配,也因此,我很幸运的于1979年1月从中国科学技术大学毕业之后就踏进了中国科学院物理研究所大门,分配在物理所磁学研究室的“微波铁氧体磁性研究组(205组)工作”(后改为“布里渊散射与表面增强拉曼散射研究组”),为我从事磁光光谱技术和光散射光谱的研究工作奠定了职业基础。从业过程中,先后受到组长张鹏翔、贾惟义等老师们和 G.Guntherodt、J.R.Sandercock等国外名师的知识传授与技术指点,为我做好固体光散射研究与光谱技术研发打下了坚实的基础。几十年来,在物理所各级领导的支持和老师、同事的帮助下,从对光散射学问一无所知的门外汉逐步成为一名从事光散射领域研究的专业人员。由于各种不同的原因,我的老师们和同事们先后离开了物理所或离开了这个研究室,我从1992年起直至退休,无论在暂时负责拉曼与荧光公共实验室工作,到负责构建并且主持物理所技术部分析测试部的工作,都是凭借自己在长期实践工作中积累的理论与技术能力,带领本部门同事,在完成公用测试服务的同时,积极申请包括“973”、“863”、国家重大科学仪器研发项目、国家基金项目、及包括中科院和物理所在内的各类科学研究与技术研发项目,提高了个人及团队的研究和研发能力,实现了持续的发展。把分析测试部建设成了一个测试技术高超,光谱测试设备精良,协作共用资源共享,为院所科研测试服务、又面向社会开放的专业测试中心。期间是我冒着巨大的风险和压力,以个人借贷的方式自筹了大量的经费为主,科研经费投入为辅,在升级改造旧有设备的同时,先后购置了世界上技术指标最先进、测试功能最齐全的各类光谱仪,实现了在同一实验室内同时拥有完整、先进成套的振动光谱学方面的专用仪器和相应各种极端条件(低温,电场、磁场和高压)下的测量附件,如显微/宏观共焦光路拉曼散射光谱仪、显微/宏观共焦光路布里渊散射光谱、时间分辨光致发光光谱仪、显微/宏观共焦光路的时间分辨傅里叶变换红外光谱仪等设备,使分析测试部在公用测试和科研工作方面发挥出了越来越重要的作用,并在国内外享有良好声誉。同时,我在多年晶体的光学/声学声子和自旋波的光散射光谱学的研究中,不仅掌握了拉曼/布里渊散射等的技术,并且对光与物质中各类元激发及它们相互作用规律的认识愈益深入,做出一些有影响的研究工作。今年恰逢第一届全国光散射大会召开和物理学会光散射专业委员会成立四十周年。物理所是国内最早开展光散射研究的单位之一。在1980年7月中科院与西德马普学会联合举办的“固体物理与能谱”暑期学习班期间,以张鹏翔老师为主,联合全国相关科研单位专业积极分子,发起了成立专门的全国性专业学术组织和召开全国学术交流大会的倡议,以此推动中国光散射事业的持续发展。那时我作为张鹏翔老师的助手,参与筹备了第一届全国光散射大会(简称厦门会议)至第六届全国光散射大会(简称黄山会议)有关的事务性工作。期间我也有幸结识了一些值得我一辈子学习和求教的老师们,更见证了大家对事业的热爱,以及有梦想、能坚持的科学精神。在1981年7月22日和1981年10月19日,分别在物理所召开了“第一届全国光散射大会”第一次和第二次筹备会,成立以中科院物理研究所所长管惟炎院士为组长,厦门大学副校长蔡启瑞院士为副组长的10人会议领导小组,决定由厦门大学主办“第一届全国光散射大会”。大会于1981年12月19日至25日在厦门鼓浪屿宾馆顺利召开,经与会全体代表的建议和充分的酝酿后,形成了成立第一届光散射专业委员会的成员名单和相应的章程。1982年,中国物理学会和中国科学技术协会批准此项提议。由著名物理学家、中科院半导体研究所所长黄昆院士出任第一届中国物理学会光散射专业委员会主任委员,中科院物理所张鹏翔任第一任秘书长。张鹏翔老师连任第二届专业委员会秘书长和第三届专业委员会副主任。刘玉龙任第五届、第六届专业委员会秘书长,第七届专业委员会主任。刘玉龙分别协助以第五届专业委员会主任委员田中群院士、第六届专业委员会主任委员李灿院士为首的专业委员会,与四川大学龚敏教授和杨经国教授为主的《光散射学报》编辑部一起努力奋进,在原有办报的基础上,除在争取增加稿源和提高论文质量上下功夫外,还狠抓提高学报的出版质量,在全体光散射同仁们的努力下,最终在2008年将《光散射学报》带进北京大学图书馆的“中文核心期刊”体系。我作为中国改革开放及中国光散射事业蓬勃发展四十年的见证者、受益者和幸运参与者,经过四十年的岁月磨练,我从懵懂的青涩到朝气蓬勃的青春,走过了沉着稳健的成熟,印记上了已知天命的沧桑。今天仅以开始参与组建物理所第一台拉曼光谱仪的片段纪念自己从业光散射的四十年,并与大家分享。在那国家百废待兴之时,人才的缺乏是影响我国科学技术发展的最大阻碍。因此,中科院和物理所领导为加强院、所科研人员的基础科学研究水平,举办了各类专业理论与实验学习班。我有幸参加了物理所在1979年春天举办的“固体基础理论与元激发”学习班和1980年7月中科院与西德马普学会联合举办的“固体物理与能谱”暑期学习班。其中涉及传授晶格(分子)振动理论与实验内容的老师,分别是中科院物理所的顾本源老师、德国科隆大学第二物理所的 W.Dieterrich 教授和 G.gunterodt 教授。是这几位拉曼散射领域中的前辈把我带进入了晶格(分子)和固体元激及它们相互作用光谱学这个当时在国内还算比较新的知识领域。这几位教授渊博的固体物理和元激发理论科学知识、开阔的学术研究视野、深厚扎实的数理化知识功底、及精湛的实验技能,都体现在利用新的科学仪器开展前沿科学研究成果上,让我大开眼界,受益匪浅。学习期间,我经常主动向老师们请教和提问,获得了他们热情的帮助和鼓励。 G.Gunterodt教授向我介绍了他讲课内容主要源于由W. Hayes等人撰写的《Scatteringof Light by Crystals》专著,并且真切地告诫我想当专业学者的话,它是一本值得必读和读懂的专著之一。顾本源老师把他自己编写的《固体光散射》的讲义赠送给了我,日后又将他主持翻译英国科学家 D.A. Long 教授撰写的《Raman Spectroscopy》原著的中文版书籍赠送给我了。这些教授尤其是顾本源教授,都成为我光散射研究事业行进中的良师益友。他们传授的知识结晶和赠送的讲义与书籍,一直是我在研究工作中探索科学知识和求解问题的源泉之一(见图1)。老师们的教诲和帮助使我清楚的认识到,虽然光散射是一个老学科,但伴随现代科学技术的发展,既可以革新方法,又可以拓宽学科而可获持续发展的学问与技术,其未来发展和理论影响,以及实用价值尚不可估量。这些因素奠定了我想在光散射科学研究的道路上寻找发展方向的机会,但也明白开展实验科学研究获得研究结果与需要有相应先进的科学仪器密不可分的道理。据了解,从20世纪70年代初期,物理所多个研究室均提出进口拉曼光谱仪的要求,但受各种因素所限,一直未能如愿。当时为也曾为所内不具备开展基础性光散射实验的条件而陷入困惑和痛苦中。图1. 我最早读过的相关光散射的书与资料20世纪70年代末,因张鹏翔老师在德国马普金属研究所做访问学者时,曾有过布里渊散射研究的经历,并率先进行了金属非晶态中的自旋波和声子的布里渊散射研究,研究结果受到科学界的关注和好评。他作为学有所成的中青年科研骨干而获得优先发展的机会。在1980年8月,张鹏翔研究组获得一台东德蔡司光学仪器公司制造的双光栅单色仪(GDM-1000),这为组建拉曼光谱仪提供了必不可少的核心部件。当时我心中涌现的那种如获至宝的喜悦,真的是不能用语言来表达的。以张鹏翔老师为组长,王焕元、刘玉龙和曹克定3人为组员,成立了用GDM-1000为主要核心部件的拉曼光谱仪的研制小组。考虑到许多固体拉曼光谱研究需要在不同的物理环境下进行,对增设变温、磁场、电场,和加压装置提出了要求。因此,除组建拉曼光谱仪需求五大部件外,还将建立相应的低温/高温、磁场/电场,和高压装置进行了工作部署,依据专业、年龄、和责任的分工,小组成员的具体分工如下:刘玉龙具体负责:1)收集散射散射光的样品台设计和加工;2)激光器购置、激光器架与光学转换架的设计与加工;3)用于光散射测量的低温杜瓦改造与安放架及电场、磁场装置设计加工与安放;4)探测器中光电倍增管(PMT)的制冷腔体设计与加工,及其给GDM-1000配用光子计数器系统的调试。曹克定具体负责:1)放置整套光谱仪刚性平台的设计与加工;2)给PMT腔体制冷电源与控温系统的设计与加工;3)低温杜瓦瓶的变温控温电源、及电场/磁场控制电源的设计和加工。张鹏翔和王焕元参加光谱仪整机集成调试并且负责光谱仪技术指标的验收,及实验研究内容。我从一个连拉曼光谱仪模样都没有见过的门外汉,开始只能从调研的文献中看图解,去了解和解析收集散射光光路的原理,及其各部件和元件的作用和要求和功能。我们是从事磁性材料与特性的研究组,几乎就没有任何光学设备和元件,我开始到所内不同研究室,尤其是光学研究室中去收集不同焦长、不同直径的单透镜,和不同孔径比的复合透镜组、偏振片和大大小小的反射镜。当年也没有像如今有不同种类、规格齐全的精密光学调节架可买,而是利用别人多余的,闲置不用的各种光学支架来装配各种光学元件。用大把的“娃娃泥”分别把复合透镜组、单透镜、反射镜、和偏振片沾黏到各类不同的光学支架上,起到固定作用。应用简单的几何光学成像原理知识,花费大约三个月的时间,一套简易、实用的可做背向散射、直角散射配置的拉曼散射光收集系统初步建成。这是我入职后第一次通过图纸设计变成组建拉曼光谱仪上的核心部件之一。再有将原来只能把样品泡在液氦(4.2K)做低温核磁共振测量的玻璃杜瓦瓶,通过再设计一个正方形柱状石英管,用于隔离样品与液氦直接浸泡而不能变温。在放置样品的部位加装了加热电热丝,通过控制电流大小实现了对样品从4.2K-300K 的变温。以此类推,用实验室或研究所已有的设备,经过适当的改造,我们仅用半年左右的时间,成功组建了物理所第一台配备了二个激光激发波长(氦镉激光器-441nm,氦氖激光器-633nm),及带有变温控制(4.2K-300K)、和磁场控制(0-0.7T)、电压控制(0-3kV)装置,及可做两种散射配置的激光拉曼光谱仪系统。这台激光拉曼散射光谱仪的组建成功,为物理所固体拉曼散射和表面增强拉曼散射(SERS)实验研究拉开了帷幕,许多样品的拉曼光谱实验研究都是从这台激光拉曼光谱仪开始的(见图2)。图2.在与老师们和同事们的共同努力下,完成了物理所第一台拉曼光谱仪的组建,并开展实验研究该光谱仪研制与实验研究结果均在全国第一届光散射大会上进行了报告,与会代表认为这是一台已有较高技术水平的拉曼光谱仪,做出的实验结果在当时算有较高研究水平的。例如,1981年,我参与了由王焕元、张鹏翔和庞玉璋为主的SERS实验研究,观测到电化学池中不同粗糙度的电极表面与在施加不同电压下表面吸附吡啶分子而增强的拉曼散射光谱。这是中国首例有关SERS的研究报告。由此,在物理所开辟了一个新的光散射研究领域。在1988年前,本研究组有关SERS的研究获得国家发明专利1项,在国内外SCI学术刊物上发表了80篇论文,并为国内外同行所引用。表面增强拉曼散射的机制和应用研究项目获得1989年中科院自然科学三等奖。其中获奖的大部分实验数据是在这台光谱仪上获得的。另外,本研究组许多晶体的声子和电子的拉曼散射实验均在这台光谱仪上完成,如掺杂系列的石榴石晶体(YIG,Bi-YIG,In-BCVIG,GGG,),取得了有意义的结果。所内外一些科研院校的研究团队也借助这台光谱开展了实验研究,取得了一些有意义的结果。例如,物理所李萌远院士在这台光谱仪上,开展了对电场下-LiIO3 单晶的拉曼散射研究时,首先发现当沿晶体的c轴加静电场时,除了-LiIO3 单晶的拉曼模式外,还出现了一个随施加电场强度而出现的拉曼模式,也称“串线”, 该峰强度随电场而改变。通过理论分析认为,这是由于离子输运引起的空间电荷涨落,使-LiIO3 极化率张量和拉曼张量主轴方向发生涨落所致。更值得一提的是,在1988年前,张鹏翔等其他老师利用这台光谱仪,培养了本所,以及与外单位联合相关SERS研究的硕士和博士研究生约20余人,当年培养的学生有的已经成为国内光散射研究领域的骨干人物。从我开始参与组建物理所第一台拉曼光谱仪至今,四十多年已经过去了。当年自己刚从事光散射研究和技术工作不久,对拉曼散射原理及在研究固体物理和元激发应用的认识和理解不深。前期开展拉曼散射实验是介入老师们的研究课题,是他们带着我边干边学,这为我在固体的拉曼光谱研究方面的进步打下了良好的基础。在组建光谱仪的学习与实践的过程中,我也领悟了先进的科研仪器对固体物理及材料学基础研究的重要作用,学会了独立思考寻找重要科学问题和解决问题的能力, 写下了大量的实验分析、技术改进的总结和建议(见图3),树立了要加强培养自己独立科研工作的信心,也进一步理解了耐心、缓慢、坚持、少量、精细、极致的工匠精神,同时加深了对实验技术研究的兴趣和热情,更坚定了要利用好光谱仪现有性能和功能,及发展新的高端仪器用于科学研究工作的决心。图3.早年写过的仪器组建总结报告、实验结果与技术改进的分析报告四十年的时光如一把无情的刻刀,公正地雕刻着包括自己在内的每一个人的模样,一切记忆犹新。四十年的失败与成功,四十年的辛酸与欣喜,四十年读过的书,走过的路,遇到的人,做过的事,这些都决定了我的人生视野,也构成了我自己勤奋好学、吃苦耐劳、热心助人、踏实做事、淡薄名利、不卑不亢,永不作假的人生格局。由于此心得体会起草晚,时间紧迫,难免有用词不当,或错误的地方,请大家批评指正。谢谢大家! (作者:中科院物理研究所 刘玉龙 研究员)
  • 江西172家省重点实验室组建中(附全名单)
    2024年6月21日,江西省科学技术厅公布水利、应急管理、能源、装备制造、交通等领域江西省重点实验室拟组建名单,39家在列。此前,江西省科学技术厅已公布材料、医疗卫生、生物医药、自然资源、生态环境、电子信息、农林等七领域江西省重点实验室(拟)组建名单,共133家。根据江西省科技厅《关于印发的通知》(赣科发〔2023〕2号),江西力争在“十四五”期间基本完成省重点实验室体系布局,重组后省重点实验室总数控制在200家左右。江西省重点实验室优化重组申报要求,实验室研发场地面积不少于500平方米;科研仪器设备原值不少于2000万元,并纳入省大型科研仪器开放共享服务平台;依托单位承诺每年对实验室提供不低于100万元的专项经费支持。附:水利、应急管理、能源、装备制造、交通等领域江西省重点实验室拟组建名单(39家);材料、医疗卫生、生物医药、自然资源、生态环境、电子信息、农林等七领域江西省重点实验室组建名单(133家)。 附1:江西省重点实验室拟组建名单(水利、应急管理、能源、装备制造、交通等领域)序号实验室名称依托单位主管部门水利领域1水旱灾害防御江西省重点实验室江西省水利科学院江西省水利厅2水利水电工程结构安全江西省重点实验室南昌工程学院江西省教育厅3水工岩土工程安全江西省重点实验室南昌大学江西省教育厅4水资源调配与高效利用江西省重点实验室南昌工程学院江西省教育厅5流域水土保持江西省重点实验室江西省水利科学院江西省水利厅6鄱阳湖流域生态水文监测研究江西省重点实验室江西省水文监测中心南昌大学江西省水利厅江西省教育厅7湿地植物资源保护与利用江西省重点实验室江西省、中国科学院庐山植物园江西省科学技术厅8智慧水利江西省重点实验室南昌工程学院江西省教育厅应急管理领域1安全生产风险监测预警与防控江西省重点实验室江西省应急管理科学研究院南昌大学江西省应急管理厅江西省教育厅2自然灾害监测预警与评估江西省重点实验室江西师范大学江西省教育厅3江西省气候变化风险与气象灾害防御重点实验室江西省气象科学研究所江西省气象局能源领域1动力储能电池及材料江西省重点实验室江西理工大学新余学院九江德福科技有限公司江西省教育厅新余市科学技术局九江市科学技术局2太阳能光伏江西省重点实验室南昌大学晶科能源股份有限公司江西省教育厅上饶市科学技术局3绿色氢能与先进催化江西省重点实验室江西师范大学江西省教育厅4新型电力系统源网荷储协调控制江西省重点实验室国网江西省电力有限公司电力科学研究院华东交通大学国网江西省电力有限公司江西省教育厅装备制造领域1高端装备极端制造技术江西省重点实验室南昌航空大学江西省教育厅2精密驱动与装备江西省重点实验室南昌工程学院江西省教育厅3战略有色金属绿色低碳冶金江西省重点实验室江西理工大学江西省教育厅4颗粒技术江西省重点实验室江西理工大学江西省教育厅5高端数控机床江西省重点实验室北京航空航天大学江西研究院南昌市科学技术局6智能机器人江西省重点实验室南昌大学江西省教育厅7绿色通用航空动力江西省重点实验室南昌航空大学江西省教育厅8航空装备高效益研发与制造江西省重点实验室江西洪都航空工业集团有限责任公司南昌高新技术产业开发区管理委员会9新型航空飞行器江西省重点实验室南昌航空大学江西省教育厅10智能网联汽车与动力系统江西省重点实验室江铃汽车股份有限公司南昌智能新能源汽车研究院南昌市科学技术局11轨道车辆智能运维技术与装备江西省重点实验室华东交通大学江西省教育厅12磁浮轨道交通装备江西省重点实验室江西理工大学江西省教育厅13现代农业装备江西省重点实验室江西农业大学井冈山大学江西省教育厅吉安市科学技术局14舰船高端装备江西省重点实验室中船九江海洋装备(集团)有限公司九江市科学技术局15船舶航行控制技术与装备江西省重点实验室中国船舶集团有限公司第七零七研究所九江分部九江市科学技术局16植入医疗器械增材制造江西省重点实验室江西理工大学江西省教育厅17磁选设备江西省重点实验室赣州金环磁选科技装备股份有限公司赣州市科学技术局18制造质量检测与智能装备江西省重点实验室南昌航空大学江西省教育厅交通领域1交通基础设施安全江西省重点实验室华东交通大学江西省教育厅2公路路基路面性能演化和延寿江西省重点实验室江西省交通投资集团有限责任公司江西省交通运输厅3公路桥梁与隧道结构江西省重点实验室江西省交通科学研究院有限公司江西省交通运输厅4综合立体交通信息感知与融合江西省重点实验室华东交通大学江西省教育厅其他领域1植物种质资源创新与遗传改良江西省重点实验室江西省、中国科学院庐山植物园江西省科学技术厅2碳中和与生态系统碳汇江西省重点实验室江西省、中国科学院庐山植物园江西省科学技术厅 附2:江西省重点实验室(拟)组建名单 (材料、医疗卫生、生物医药、自然资源、生态环境、电子信息、农林等七领域)序号实验室名称依托单位主管部门实验室负责人材料领域1超高温金属材料江西省重点实验室南昌大学江西省教育厅唐建成2铜基新材料江西省重点实验室江西省科学院应用物理研究所江西省科学院胡强3轻合金材料江西省重点实验室南昌大学江西省教育厅刘勇4高性能钢铁合金材料江西省重点实验室江西理工大学新余钢铁股份有限公司江西省教育厅新余市科学技术局赖朝彬吕瑞国5稀贵稀散金属材料江西省重点实验室江西铜业集团有限公司鹰潭市科学技术局陈岩6金属磁性材料及器件江西省重点实验室江西理工大学江西省教育厅马胜灿7材料表面工程江西省重点实验室江西科技师范大学九江学院江西省教育厅九江市科学技术局多树旺王洪涛8先进陶瓷材料江西省重点实验室景德镇陶瓷大学江西省教育厅陈云霞9特种光电人工晶体材料江西省重点实验室井冈山大学江西省教育厅黄俭根10烯碳材料江西省重点实验室江西省纳米技术研究院南昌市科学技术局张永毅11分子铁电化学江西省重点实验室南昌大学江西省教育厅熊仁根12功能有机高分子江西省重点实验室东华理工大学江西省教育厅乐长高13环境与能源催化江西省重点实验室南昌大学江西省科学院应用化学研究所江西省教育厅江西省科学院王翔胡银14有机功能分子江西省重点实验室江西科技师范大学江西省教育厅肖强15轻量化复合材料江西省重点实验室南昌航空大学江西省教育厅彭晓16功能晶态材料化学江西省重点实验室江西理工大学南昌大学江西省教育厅温和瑞王红明17竹纤维复合材料江西省重点实验室赣南师范大学江西省教育厅何海勇18先进土木工程材料与绿色智能建造江西省重点实验室南昌大学江西省教育厅罗嗣海19多孔功能材料江西重点实验室江西师范大学江西省教育厅钟声亮20锂电材料及应用江西省重点实验室江西赣锋锂业集团股份有限公司南昌大学新余市科学技术局江西省教育厅彭爱平周耐根21薄膜能源化学江西省重点实验室南昌大学江西省教育厅陈义旺医疗卫生领域1疾病预防与公共卫生江西省重点实验室南昌大学江西省教育厅范广勤2重大疫情防控江西省重点实验室江西省疾病预防控制中心江西省卫生健康委员会刘晓青3传染病防治江西省重点实验室南昌大学第一附属医院江西省卫生健康委员会向天新4肿瘤学江西省重点实验室江西省肿瘤医院南昌市第一医院(南昌大学第三附属医院)江西省卫生健康委员会南昌市科学技术局李金高桑毅5血液系统疾病江西省重点实验室南昌大学第一附属医院南昌大学第二附属医院江西省人民医院江西省卫生健康委员会李菲余莉金成豪6呼吸疾病江西省重点实验室南昌大学第一附属医院江西省卫生健康委员会张伟7神经系统疾病江西省重点实验室南昌大学第二附属医院南昌大学第一附属医院江西省卫生健康委员会祝新根洪涛8神经病学江西省重点实验室江西省人民医院江西省卫生健康委员会徐仁伵消化疾病江西省重点实验室南昌大学第一附属医院江西省卫生健康委员会祝荫11南昌大学江西省教育厅潘秉兴自然资源领域1
  • 太阳能电池组件污染的实际成本
    越来越多的太阳能行业报告表明,太阳能电池组件污染所造成的经济损失和生产损失令人吃惊。什么是太阳能电池组件污染,它会造成哪些影响,可以采取什么措施来预防或减少这种污染?Kipp & Zonen 公司研发的灰尘监测系统DUSTIQ是如果解决这一难题的? 什么是太阳能电池组件污染? 太阳能电池组件污染是由空气中的污染物和颗粒物(如沙子、土壤、盐、鸟粪、花粉、雪、霜)以及不同类型的尘埃颗粒物(如二氧化硅、灰烬、钙和石灰石)沉降在光伏组件表面造成的。地面上小至 25 微米的微尘,通过风吹、农业活动、火山活动、交通运输以及附近人和动物的运动而移动。 中东和北非 (the MENA region) 是粉尘积聚发生率最高的地区,这一问题影响了全球的光伏工业园区,导致维护、维修的成本增加,并可能降低了能源产量。如果不加以控制,最初的光伏污染会导致能量的产能减少;特别是长期积累的污垢,如遇潮湿会导致微粒胶结,鉴于此情况下形成的硬质不透明层几乎不可能去除,最终会致使太阳能电池组件完全丧失产能。在较干燥的环境中(降水量通常需要超过 20 毫升才能影响组件表面的清洁),以及在倾斜角度较小的光伏组件配置中,空气污染和污染物积聚的严重程度会加剧。大部分电力于正午时(太阳在天空中处于最高点时)在光伏站内产生,日出和日落时的生产损失最大,虽然这些时刻仅占当天剩余时间的总产能的一小部分,但准确监测颗粒污染可以为维护计划提供信息,从而降低运行和维护成本 (O&M),并充分发挥太阳能转换高效生产时间的潜能。光伏组件的性能还受到组件温度和辐照度变化的影响,致使最初的颗粒污染进一步恶化为软硬阴影问题。在多支路配置中,单个电池或隔离区内的软阴影可以通过公用逆变器在其他并联支路中引发电流不平衡。在单个支路上,光伏阵列隔离区上的硬阴影将降低支路电压,但与在单个支路上的软阴影一样,逆变器将检测并调节降低电压。然而,并联阵列中不同支路上的电压不匹配(即部分阴影),意味着连接到单个公共逆变器的不同并联支路将传送不同电压,致使调节最佳电压值以达到最大功率这一过程变得复杂且不可预测。 如何降低光伏污染的影响,同时提高产能 减少因光伏组件污染而导致的发电量,降低产量损失造成的不利影响, 重要因素是准确收集有关污染率(SR) 的数据,并与同类“洁净”组件的预期数据进行比较。详细而准确地监控污染率将通过显著减少“停机”时间来确定计划内和计划外维护的时间和成本效益。有效的数据记录和报告可使清洁污染的光伏组件的时间更有效,而非依赖固定的维护计划。这种固定维护计划可能会产生不必要的清洁成本或在纠正不可预测的环境事件的影响方面出现延误。优化电厂组件功能的关键在于正确的预防性、纠正性的维护策略。
  • 瀚辰光翼组建三亚南繁创新中心 助力中国种业
    国以农为本,农以种为先。民以食为天,食以粮为先。南繁基地承载着我国农业最新品种、材料、技术等科研成果,是农业科研成果的孵化器,是“中国饭碗”最坚实的底座。 在60多年的南繁历史中,走出了一批知名的育种专家,“杂交水稻之父”袁隆平,“西北瓜王”吴明珠,玉米专家李登海和程相文,抗虫棉专家郭三堆等。每年来自全国29个省份,近700家科研单位和种子企业,8000多名科研人员到海南从事南繁工作。 南繁基地是国家独一无二的战略资源,南繁基地建设是国家重大基础性战略工程。中央全面深化改革委员会第二十次会议强调:要打牢种质资源基础,做好资源普查收集、鉴定评价工作,切实保护好、利用好。要加强基础性前沿性研究,加快实施农业生物育种重大科技项目,开展种源关键核心技术攻关,扎实推进南繁硅谷等创新基地建设。 承载了巨大荣光的南繁科研育种基地,正迎来一场新的使命——打造“南繁硅谷”。这是时代赋予中国现代种业发展、国家粮食安全的历史使命,也是时代赋予瀚辰助力农业科技发展、助力粮食安全的历史使命。瀚辰光翼立足科技创新驱动发展战略,厚植优势、勇担使命,于2023年6月正式入住崖州湾科技城,全面大力组建瀚辰光翼南繁创新中心。围绕生物育种关键技术,充分发挥自主研发核心优势,携手崖州湾科技城各科研院所实验室、生物育种企业等打造生物育种高端设备及智能自动化整体解决方案全球领先平台,布局与中央文件高度契合的产业项目,积极投入党中央建设“南繁硅谷”的重要指示,为推动南繁产业高质量发展、打好种业翻身仗做出更大贡献。
  • 科研用户特价 | 钙钛矿/有机太阳能电池组件仿真软件
    ‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍Laoss是一款用于设计、构建、仿真、优化钙钛矿/有机太阳能电池组件和OLED面板,对其热学、光学和电学性能进行仿真的软件。对于提高面板和组件效率、优化其性能、缩短研发周期、节省材料成本等有着具大的帮助。目前,针对中国科研单位用户,Fluxim 团队决定给予最大幅度的优惠,详情请与我公司联系。主要特点• 简单易用,快速有限元分析模拟仿真• 直观图像化用户界面以及Workflow• 普通计算机即可快速运行仿真计算• 具备可视化大范围输出数据及结果的功能分析方法• 基于电&热仿真的有限元分析法• 焦耳(电阻)加热的电热耦合• 强大的3D-Ray追踪光学模拟仿真计算,模拟&优化• 分析大面积组件/面板电极电损耗 for PV and OLED• 评估电极中的电流 for PV and OLED• 计算大型器件的 I-V 曲线 for PV and OLED• 优化太阳能电池组件效率 for PV• 计算组件/面板上的温度分布 for PV and OLED• 量化像素串扰效应 for OLED• 优化电极的几何形状 for LED and PV• 模拟缺陷和电分流对组件/面板的影响 for PV and OLED‍‍三大主功能‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍1.电学模块• 仿真大面积OLED面板和太阳能电池组件的特性(填充因子vs电导率,2D电位分布,电流密度,欧姆损耗,总输出功率等)• 优化OLED面板和光伏组件中的电极设计以减少电功率损失• 研究非理想效应(例如电分流)• 自动化优化电极的几何形状‍‍‍‍‍‍‍‍• 了解RGB OLED像素数组中的电串扰‍‍‍‍‍‍‍‍优化电极设计:电势图电极优化:电势图非理想效应(电分流)研究自动优化电极几何形状:输出功率vs钙钛矿太阳能电池的电极宽度OLED 像素数组中的电势图:层与层之间的漏电流造成OLEDs未正常工作‍‍2.热学模块• 模拟OLED面板或太阳能电池组件中的热学和电流(电热耦合)之间的双向相互作用• 在标准作业程序下计算OLED面板和太阳能电池组件中的温度分布• 分析由于电热耦合导致的OLED面板和太阳能电池组件中的非理想I-V特性曲线• 电热耦合可模拟热产生和电学性能两者之间相互作用‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍(1)具有六角形栅极的组件中的电位分布(2)对应(1)的温度分布(1)双向电热耦合相互作用引起的温度分布(2)模拟I-V特性曲线3.光学模块• 仿真研究具有复杂3D光学组件或表面纹理化的OLED面板和太阳能电池的组件• 通过构建独立的3D光学组件来仿真其对OLED面板和太阳能电池组件的贡献• 仿真OLED面板中的光学串扰• 可与SETFOS结合方便地分析光耦合几何特性‍‍仿真菲涅耳透镜或其他3D光学组件与太阳能电池或OLED耦合以提高效率光学串扰仿真曲面显示仿真更新后的4.1版本增加了以下功能1.交流模拟2.Laoss-Setfos整合集成一体化全面仿真3.金属栅线预定义:栅线数量、角度和base offset等4.预先定义像素形貌:XY方向像素数量5.几何设计导入和预定义几何设计6.可跳过在Laoss光学模块中切割三角形步骤7.固定偏振角 Phi 对于非偏振BSDFs8.关闭Laoss前检查改变参数,运行一个仿真或者加载一个不同的仿真9.Laoss光学:设定每个主要方向的独立边界形式10.Laoss光学模块:光谱图11.在XY结果图表中显示界面几何结构12.项目和模拟结果保存‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍
  • 2012光伏行业“罪”与“罚”
    邹剑鸣在浙江开化县经营着一家光伏多晶硅片厂,他最近做出决定:由于经营改善短期无望,厂里两条崭新的生产线设备将打包转让。   他告诉记者,这两条生产线是2011年6月引进的,还未来得及投产就遭遇持续近一年的光伏产业大萧条。“当初引进时耗资上千万,现在最多能半价转让。”看着停产一年多已积满灰尘的机器设备,他感叹不已:“2010年日进百万元,中层干部年终奖至少5位数,年会上还在畅想美好的明天,可为啥才短短一两年时间,一切就都变了呢?”   邹剑鸣所指的一切改变,均发生在2012年。“内忧外患”是业界对2012年光伏产业遭遇的最普遍注解。年初德、意等国受欧债危机影响纷纷下调光伏发电补贴,5月份至今欧美“双反”大棒又相继抡起,一系列举动导致中国光伏企业在欧美的市场份额急速下滑,逾2000亿元的出口额遭受致命打击。而国内光伏市场大规模启动始终“雷声大,雨点小”,在外铩羽而归的光伏企业无法在国内找到避风港。   “双反”灭顶之灾   邹剑鸣知道,自己厂子的经历只是目前他所在的工业园区,乃至国内整个光伏行业惨状的一个缩影——身边的竞争对手一个个都偃旗息鼓了,他上网查资料得知,目前包括浙江省在内的全国光伏制造企业80%以上已陷入停产困境。   邹剑鸣认为,导致如今光伏行业惨不忍睹的罪魁祸首在于欧美“双反”。他说,自己厂子早在2010年就和一些欧美下游厂商签订了总量达数百兆瓦的长期订单,按照合同,这些订单将支付到2013年,足以支撑企业至少到明年都能获得很好的收益。但是,“‘双反’来了,所有的订单或被取消,或延缓交货,数千万的出货量瞬间化为泡影”。   的确,在众多业内人士看来,“双反”给国内光伏产业带来的灾难已近乎“灭顶”。英利绿色能源公共关系总监梁田甚至直言,欧美对华光伏产品征收高额关税,一方面将导致我国光伏企业失去竞争优势,被迫退出主要市场 更为重要的是,国内光伏骨干企业面临的经营困难会引发关联企业破产、银行信贷受损等一系列严重的社会经济问题。他指出,欧盟对华反倾销将直接导致超过3500亿元的产值损失,超过2000亿元的不良贷款风险。   事实上,截至今年前三季度,包括尚德电力、赛维LDK和英利绿色能源等龙头在内的几乎全部光伏企业均持续亏损,其中赛维LDK亏损额甚至超过20亿元。不仅如此,截至今年8月,中国最大的10家光伏企业的债务累计已高达1110亿元人民币,资产负债率普遍超过80%。尚德电力和赛维LDK一度盛传破产消息,只不过有各自所在地政府竭力救助才得以幸免。   产能过剩“魔咒”   光伏专家王斯成认为,欧美“双反”只是引爆中国光伏产业危机的导火索,问题还是出在中国企业自身。   业内外对中国光伏产业的反思频现报端,其中反复出现的关键词是“产能过剩”。   说起光伏产能过剩,最常被提及的一组数字是,2011年全球的光伏组件产能约为60GW,其中中国已有及在建的组件产能总量约在30GW,而2011年全球新增的装机容量只有29.7GW。   事实上,对于一个产业产能过剩与否,欧美更倾向于用产能利用率来衡量。对此,王斯成提供的一组数据为:全球到2011年底光伏组件产能为60GW,实际产量为30GW,而去年中国的实际产能为40GW,实际产量仅为21GW。这意味着光伏组件产能利用率仅为50%左右,远低于业界认可的“产能利用率达70%以上”的正常标准。   产能过剩所带来的后果,一方面是企业将处于长期的去库存化阶段。据记者粗略统计,截至今年第三季度末,国内66家A股光伏公司存货已逾500亿元 而前三季度这66家公司光伏产品的销售收入总额不到100亿元。这意味着按目前的市场销售形势国内光伏企业要消化掉积压的库存至少需要四年时间。   另一方面,产能过剩阴影下,国内光伏企业之间低价竞争的局面短期难以改观。过去6年中,光伏组件价格下降了86.6%,系统价格下降了83.3%,目前包括龙头企业在内的光伏产品毛利率均低于10%,有的甚至出现负毛利率。即便未来光伏市场需求重新回暖,但如果企业继续为消化库存而低价销售产品,那么其盈利能力将在很长时间内仍无法恢复到正常水平。   邹剑鸣告诉记者,一年来,他的手机24小时处于待命状态,时刻等待着客户订货的消息,哪怕是低于成本的赔本买卖,他也无所顾忌,只要能让手中资金回笼。“经常是头一天电话里询完价后口头说好第二天来厂提货,可第二天一早一个电话打来说另有一厂商报价比你低,于是一单生意就黄了。”邹剑鸣说,最纠结的是一天一个价,搞不懂市场行情,导致很多厂商在这种无休止的价格战中被慢慢拖死。   产能过剩的背后,是过去市场好的时候包括众多龙头企业在内无休止的产能扩张。赛维LDK的遭遇便是明证。邹剑鸣也坦承,如果自己当初不是误判形势,认为光伏明天会更好,他也不会几乎压上2010年半数的销售收入去扩建新的生产线,如今沦落到靠变卖资产回笼资金的窘境。   “救市”壮志难酬   如果说2012年可以定位为中国光伏企业的灾难年,那么也同时可以定位为国内光伏市场启动的元年。这一年,政策及行业相关利益方均纷纷发力国内市场“融冰”:“十二五”产业规划目标一再扩容,电网首次“表态”为光伏发电项目开“绿灯”……似乎光伏产业又一个“春天”已现曙光。   但业内人士谨慎提醒,长期积重难返的光伏产业目前仍未走出谷底,产能过剩阴影和国内市场“远水解不了近渴”的现实,注定其后市发展仍未可期,至少在未来一年时间里看不到“春光乍现”那一刻。   对于目前的光伏产业,国内市场的大规模启动既是必需的,也是长远大势。但要短期内化解全行业超过1000亿元的债务负担,光有目前国家一再提升的产业规划目标和电网的“友好”姿态可能仍无济于事。   首先,国内光伏需求仍无法取代欧美。2011年中国太阳能发电装机累计容量3GW,按照最新的“十二五”规划,到2015年达到21GW,未来几年每年将有约4-5GW的新增装机容量。而2011年,全球超过80%、24GW的太阳能新增装机在欧美地区。国内需求的增长只能弥补中国企业在欧美市场损失的20%。   其次,尽管国家电网提出未来将对符合条件的分布式光伏项目提供系统方案制定、并网检测、调试等全过程服务,不收取费用,富余电力全额收购,但并网技术标准即便立即出台也需要一个磨合期,且按照目前国家主推的分布式光伏发电“自发自用为主,多余电量上网”的原则,自发自用电量和电网收购多余电量如何定价这一关键问题仍然无解。   第三,国家能以何种科学合理方式以及能投入多大财力对光伏发电进行补贴,这一问题目前也无答案。   当下,从地方到企业,记者听到最多的反映是,国家开出的1500万千瓦分布式光伏发电“大单”还太遥远,而新一轮“金太阳”工程提出的到年底前新增装机达300万千瓦听起来更靠谱,因为这一工程提出的国家补贴原则是按照项目总装机量进行前端补贴。光伏电站初始投资大,前端补贴显然更能提振企业积极性,况且现在“并网”问题可能比以往更好解决,项目建成运行的投资回报率也更有保障。   王斯成表示,如果将来按照0.4到0.6元的终端电价进行补贴,这种方式比“金太阳”按初投资补贴的方式更有利于保障光伏电站项目的质量。但按照国家能源局9月份分布式光伏发电示范园区中提出的15GW目标核算,即便以0.6元/度的电价进行补贴,国家每年拿出的财政补贴也就大约60亿元。而分布式电站总投资按10块钱每瓦计算,需要的总投资额将超过1500亿元。“试想想,指望60亿的补贴拉动1500亿的市场有多难?”王斯成反问道。
  • 江西检验检疫局红外光谱应用工程技术中心获批组建
    4月22日,江西省科技厅下发《关于组建2013年度江西省重点实验室和工程技术研究中心的通知》,江西检验检疫局申请的“江西省红外光谱应用工程技术研究中心”正式获批组建。   近年来,江西检验检疫局综合技术中心先后承担了7项红外光谱技术应用项目的研究工作,包括“纺织纤维成分快速测定——近红外光谱法及其检测标准的建立”、“红外光谱光纤技术在饲料品快速检测中的应用研究”、“基于物联网的纺织纤维成分快速检测——近红外数据处理中心的建立与示范”等,获得实用新型专利1项、软件著作权1项,申请发明专利2项,建立了2个检验检疫行业标准。其中“纺织纤维成分快速测定”项目建立的“纺织品纤维成分近红外光谱定量分析方法”取得了革命性突破,将成分检测周期从传统方法的17个小时缩短至3分钟。该专利成果也引起了国内外近红外光谱仪制造商的高度关注。   该中心的建立,为江西检验检疫局加强与地方科研单位的横向合作搭建了交流平台,将有利于聚集和培养专门的科研人才,促进科技创新及其成果的转化与推广,是实现江西检验检疫局建设中部强局目标的重要技术支撑。
  • 中科光电与联合国共建国际光伏实验室
    2009年11月17日,中国科技发展集团有限公司(NASDAQ: CTDC)(“中国科技”)宣布,中国科技光伏电力控股有限公司(“中科光电”)11月14日在兰州与联合国工业发展组织国际太阳能技术促进转让中心(“ISEC-UNIDO”或“联合国国际太阳能中心”)签署合作协议,共建国际光伏应用重点实验室(“光伏实验室”)。   根据合作协议,光伏实验室将以光伏电池组件、逆变器等光伏产品的测试、认证为主要研究方向,重点研究在高海拔地区如何应用上述光伏产品组建并网和离网光伏系统,也进行新能源领域的其他应用研究,承担国际、国内的各项太阳能研究课题。中科光电持有的“德令哈100兆瓦并网光伏电站”项目将成为光伏实验室重要的实验基地,为大型并网光伏电站研究提供重要的数据支持。双方希望能在未来几年将该实验室建成国际一流的国家级重点实验室,成为中国并网太阳能组件及应用系统的国家级质量认证中心。   来自联合国工业发展组织、国际太阳能学会等机构和政府的多位领导、来宾出席了本次签约仪式,包括联合国工业发展组织总干事坎德赫云盖拉博士、国际太阳能学会主席莫妮卡奥丽芬特、中国可再生能源学会理事长石定寰、商务部官员姚申洪等。据悉,联合国国际太阳能中心主任喜文华先生将担任该实验室的总负责人,中科光电总工程师李顺先生担任该实验室的副负责人,共同主持实验室工作。   “我们很高兴中科光电与联合国国际太阳能中心共同组建光伏实验室,这将使我们占领中国光伏市场的制高点,是公司发展历程上的重要里程碑。借助联合国国际太阳能中心的技术力量,强强联合,我们力争尽快将光伏实验室建成国家级的光伏认证中心,为迅速崛起的中国并网光伏发电市场服务。”中国科技董事长兼首席执行官李原说。   联合国工业发展组织总干事坎德赫.云盖拉博士也对此表示了热烈祝贺,他说:“我们欣喜地看到,近年来中国在应用、推广太阳能方面做出来巨大努力和成绩。中国的光伏发电事业正处在即将大踏步发展的阶段,工发组织将全力支持中国太阳能的开发和利用。”   国际光伏应用重点实验室签约仪式   联合国工业发展组织总干事云盖拉博士祝贺光伏实验室成立   ISEC-UNIDO简介:   “联合国工业发展组织国际太阳能技术促进转让中心” 主要从事可再生能源特别是太阳能技术的研究与应用、国内外技术合作与培训、技术咨询与交流、新产品研发与测试、太阳能技术促进与转让等。在太阳能研究领域的综合实力处于国内领先地位,在国际上有着重要影响,是中国南南合作网的主要创始成员单位,并于2007年12月被国家科技部授予“国际科技合作基地”,现在已成为联合国工业发展组织属下的一个国际性技术促进转让机构,是世界上唯一的太阳能研发与技术促进转让中心,同时也是联合国大学在中国大陆唯一伙伴合作研究机构。   中国科技简介:   中国科技发展集团有限公司(NASDAQ:CTDC)是一家新兴的综合性清洁能源产业集团,提供领先的光伏产品和全方位的光伏电力解决方案,致力于使清洁、高效、平价的太阳能电力走进千家万户,点亮绿色生活。公司主要股东包括大型央企——中国招商局集团和北京市政府海外窗口公司——京泰实业(集团),是首批在美国纳斯达克股票市场上市的中国公司之一。   中科光电简介:   中国科技光伏电力控股有限公司主营业务为建设运营大型太阳能并网电站,目前持有“德令哈100兆瓦并网光伏电站”项目。项目第一期“德令哈10兆瓦并网光伏电站”已获得青海省发改委授予的25年特许经营权,并于9月28日在德令哈西风口顺利开工。10月27日,中国科技与中科光电签署收购中科光电51%股权的收购协议,中国科技将成为中科光电的控股股东。
  • 《焦点访谈》“怒批”光伏污染!光伏废水或将成为第三轮中央环保督察重点
    相关数据显示,2022年底,我国光伏电站装机已经达到3.72亿千瓦,成为全国仅次于火电、水电的第三大电源形式。按照行业装机趋势,到今年年底,光伏发电装机或将突破5亿千瓦,大概率超越水电(含抽蓄)成为全国第二大电源。然而,光伏“狂飙”背后的环境风险,却鲜有人提及。直至近日,央视《焦点访谈》的一篇名为“废旧光伏组件流向何方”的新闻报道,才让光伏污染第一次真正地映入大众视野。图源/央视焦点访谈如果说以前“光伏+污水厂”模式是单向流动式赋能,那么随着光伏废水问题的日益严峻,“光伏+污水厂”或将拥有不同定义,逐步转变为双向互动式赋能。焦点访谈:污水遍地、黑烟刺鼻...截至2023年4月,我国光伏发电装机达4.4亿千瓦,若以每块光伏组件300w、体积0.066m3、重量19kg来计算,当全部光伏电站25年运行期满后,将产生约9700万m3、2800万吨的固体废弃物。那么,已经达到使用年限的废弃光伏组件都流向了哪里呢?这一问题引起了焦点访谈栏目组的高度关注。焦点访谈记者来到了河南省新乡市辉县郊区的一个村子,村子里有很多靠处置废弃组件来营生的小工厂、小作坊。这些小工厂都是从回收商那里买来废弃光伏组件后,进行焚烧。在村里一处关着铁门的院子里,记者看到成堆的拆解后的光伏板材,旁边还有一个大焚烧炉正在烧东西,炉子已经被熏黑。除了焚烧产生的刺鼻黑烟,记者还在院子里闻到一股难闻的气味,铁皮板竖起的墙里面,地上有几个池子,正冒着白烟,地上是污水。据业内专家介绍,和其他垃圾不同,光伏组件含氟,如不进行专业处理,有毒气体不仅危害工作人员,还将对周围地区土壤和地下水造成二次污染。此外,记者还了解到,除了回收环节的污染,光伏最主要的污染还是发生在生产环节。其生产过程中所产生废水主要有:碱性废水:利用氢氧化钾溶液进行清洗作业的过程中会产生碱性废水;用水喷淋的方式对含有氨气的废气的硅烷燃烧塔予以处理,同样也会产生碱性废水。这些碱性废水中含有氢氧化钠、氨氮、异丙醇等,直接排放将会造成严重的污染。酸碱冲洗废水:通常是在硅片腐蚀清洗作业过程中产生酸碱冲洗废水,其中含有的COD、SS、酸碱类等,会污染环境。氢氟酸浓液:它产生于制绒工序和磷硅玻璃去除工序之中,其pH值在1左右。氢氟酸冲洗废水:在利用HF进行二次清洗去磷硅玻璃的过程中会产生氢氟酸冲洗废水,它的污染强度较大,如若与人体皮肤触碰,会造成表皮、真皮及皮下组织坏死。
  • 发展中的双面光伏发电
    什么是双面光伏?通过超越全球能源发电容量的吉瓦数(GW),双面光伏正慢慢找到成为主流的方向。并且,越来越多收集到的组件性能数据都有助于获得更可靠的效率增益预测。我们在本文中尝试概括叙述了双面光伏领域中的当前研究、亟待解决的疑问以及技术开发等问题。相见于“另一面”过去二十年间,光伏(PV)已发展成为一种成熟的技术,因此很难再有大幅度的效率提升。如今主要依靠缩减投资和运营成本来实现降低平准化度电成本(LCOE),而非通过技术进步提高 PV 电池的能源输出。然而,能显著提高 PV 电池效率的比较可靠的方法是将组件的背面也用于发电。因此,在不扩大组件占地的情况下,可同时利用反射或漫射的阳光进行发电。人们似乎已对双面光伏的巨大潜能达成了共识。但是,在能量输出增益的模拟和测量方法尚未普遍建立的情况下,通过双面 PV 组件预测的效率增长有着很大差异;这取决于假设的系统设置、地点和表面反照率以及所用的模拟算法。 双面光伏发电如何作用?其主要理念很简单。除了用 PV 组件的一面来收集太阳光线外,还可通过背面采集来自多个角度的反射和散射光线以生产更多电力。除了对背面材料和内部互联进行相应调整外,电池技术和几何结构均以经验证的单面组件原理为基础。也就是说,在未来 10 年内,双面 PV 很可能从一个发展远景顺利转变为被广泛应用的技术,且预计世界市场占有率将高达 30-50%。 发展中的双面光伏发电优化会对另一面的性能产生负面影响。因此,为双面 PV 电厂寻求理想设置是一个复杂的挑战。由于倾角是组件效率的一个重要因素,前后面的理想角度可以不同。 另一个参数则是组件的长度和各排组件之间的距离,即地面覆盖率(GCR)。适应太阳光束入射角度的高 GCR 值通常可提高一个发电厂的效率。但即使对单面PV 发电厂而言,较高的 GCR 值也会在太阳高度角较低的早晨或傍晚时分发生相互遮挡的情况。对于双面光伏发电厂,遮挡则是一个更大的问题。理想状态是在各排组件之间有足够的空间形成一个大小适合的表面,使地面反射不被遮挡。可是这将降低地面覆盖率和电厂的单位面积输出。 与组件设置相关的参数还包括建筑高度和扭力管。扭力管的作用是跟踪 PV 组件,因此应将双面组件放置于更高的位置,从而对更多来自地面的多角度的反照辐射光线进行转化;但建设成本也将由此增加。这一概念也同样适用于为了避免安装件构成遮蔽而修改扭力结构。 尽管早在 20 世纪 60 年代便已对双面 PV 电池进行了研究和开发,其被广泛使用的时代仍未到来。市场观察员们的普遍解释是,与单面系统相比,双面系统缺少可信赖的产量增益计算方法。因此,投资者们继续观望,因无法完全知晓准确的效率提升,而犹豫是否以更大的规模推动双面系统。即便在大数据和机器学习的年代,组件背面的太阳能辐射模拟仍是一项复杂的任务。因此,全世界的公司和研究机构持续对各种不同潜在相关参数及其对能量输出的影响进行调查研究。除了符合其他标准外,这些研究项目还覆盖了:● 地面反照率的影响● 背板材料● 系统设置和组件的几何结构● 测量背面的太阳能辐射● 系统设置&组件几何结构在单面 PV 组件中,被转化为电力的太阳光束直接来自天空。与之相反,双面组件的背面则收集在阴影迷宫、地面纹理和结构型障碍中穿行的光线。而对一面太阳辐照度进行优化会对另一面的性能产生负面影响。因此,为双面 PV 电厂寻求理想设置是一个复杂的挑战。由于倾角是组件效率的一个重要因素,前后面的理想角度可以不同。另一个参数则是组件的长度和各排组件之间的距离,即地面覆盖率(GCR)。适应太阳光束入射角度的高 GCR 值通常可提高一个发电厂的效率。但即使对单面PV 发电厂而言,较高的 GCR 值也会在太阳高度角较低的早晨或傍晚时分发生相互遮挡的情况。对于双面光伏发电厂,遮挡则是一个更大的问题。理想状态是在各排组件之间有足够的空间形成一个大小适合的表面,使地面反射不被遮挡。可是这将降低地面覆盖率和电厂的单位面积输出。 与组件设置相关的参数还包括建筑高度和扭力管。扭力管的作用是跟踪 PV 组件,因此应将双面组件放置于更高的位置,从而对更多来自地面的多角度的反照辐射光线进行转化;但建设成本也将由此增加。这一概念也同样适用于为了避免安装件构成遮蔽而修改扭力结构。
  • 等离子如何提升太阳能光伏板封装可靠性
    等离子清洗机提升太阳能光伏板封装可靠性2017年,习近平总书记在党的十九大报告中提出,必须树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋发展。生态环境是人类生存发展的根基,通过清洁能源的开发使用,才能做好保护生态环境,走好绿色发展之路。一、清洁能源之太阳能光伏一般情况,太阳能光伏板的使用环境较为苛刻,而国家规定光伏电站的设计使用寿命是25年,因此太阳能光伏组件封装的可靠性就显得尤为重要。光伏产业流程中,哪些环节会影响最终的封装效果呢? 二、光伏产业流程 显而易见,中游太阳能光伏板制程中,背板可靠性、压层件工艺、整体光伏组件封装工艺等,均是影响太阳能光伏板封装可靠性的重要因素。下面我们来了解,如何使用等离子技术,提高太阳能光伏组件封装可靠性!三、等离子提升太阳能光伏板封装可靠性太阳能光伏板在生产过程中,存在大量涂覆、复合、粘接、热压等工艺,使用等离子技术活化后,可以有效提高材料表面的润湿性,从而提升整体封装效果。01 等离子提升光伏背板可靠性太阳能背板需具备优越的耐候性、高绝缘性以及低水透性能。含氟材料的耐候性、斥水赤油性能,能很好的满足这一要求,但斥水斥油性不利于与基材复合,因此在与基材(PET)涂覆/复合前,使用等离子清洗,可有效提高含氟材料与基材涂覆/复合的可靠性。02 等离子提升光伏压层件工艺可靠性 压层件工艺中,使用等离子清洗机对光伏玻璃表面和底板上的氟膜进行表面处理,能更好的与EVA结合,提高压层件各组件的结合强度。03 等离子提升“组件”工艺可靠性压层件完成后,加上边框、密封胶、接线盒,就完成了我们的主体“太阳能光伏板”的制作。在这一环节,使用等离子清洗机对边框进行处理,从理论上讲,对密封效果也会有一定程度的提升。后续加上逆变器、汇流箱、支架、蓄电池等,一个整体的光伏系统就可以完成啦。
  • 深度︱光伏电站热成像检测解决方案
    从2004年的0.063GW到2014年的26.84GW,10年400多倍的增长速率让全球见证了光伏发电的中国速度。截至2015年底,我国光伏发电累计装机容量4318万千瓦,成为全球光伏发电装机容量最大的国家。然而,“前景向好、难题不断”。看似有强势吸引力的光伏电站建设企业,一面怀揣着坐拥高收益甚至完成平价上网终极使命的美好愿景,一面在动辄上百亿的投资资金面前备受折磨。这些问题的症结都指向同一个核心词汇——质量。案例一:2015年5月26日,位于美国亚利桑那州的苹果公司Mesa数据中心发生火灾,这让科技巨人最看中的“绿色面子工程”却被烧得满目疮痍。初步调查发现,起火点可能是苹果工厂屋顶大楼上的光伏组件。这些安装在苹果公司Mesa工厂屋顶上的光伏组件可向当地1.4万户家庭供应电力。不幸的是,这场大火让美国最为知名的光伏巨头FirstSolar公司“躺枪”,引起火灾的太阳能电池板,正是占据全球薄膜太阳能产销第一的FirstSolar公司。案例二:2015年6月26日,中山长虹项目一名施工人员在连接组件阵列时被直流电电死,据了解,是组串的端子没接汇流箱就放屋顶上了,广东这几天暴雨,端子进水,施工人员碰到后发生了该事故。这是一些令人触目惊心的事故,以上列举的只是光伏事故的冰山一角,近年来,仅国内电站产生问题的例子就达116个,而且,这个数字依然高企不下。哪些因素导致安全问题?光伏电站质量和安全问题依然层出不穷。那么,到底有哪些因素导致了“问题”的出现?我们的研究团队走访了大量的光伏电站,发现光伏电站主要面临的安全问题分为组件和逆变器两大部分。第一,组件的安全问题主要来自接线盒和热斑效应。不起眼的接线盒是引起很多组件自燃的“元凶”,接线盒市场较为混乱和无序。劣质连接器由于内部粗糙不平,接触点较少,使电阻过高引燃接线盒,进而烧毁组件背板引起组件碎裂。在一定条件下,一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件,将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量,被遮蔽的太阳电池组件此时会发热,这就是热斑效应。这种效应能严重的破坏太阳电池。第二,逆变器和运维漏洞百出。传统集中式方案,每个逆变器100多组串正负极并联在一起,当任意的组串正极和负极漏电,1000V的直流高压,触电将无可避免。传统电站采用熔丝设计增加了直流节点,电站即使使用熔丝,也不能有效地保护组件;而且在过载电流情况下,熔丝还会因熔断慢,发热高,引发着火风险。逆变器厂家很多、质量参差不齐,导致逆变器监测数据不准确,逆变器或者直流汇流箱数据采样精度不够,造成故障信息判断不准确、不及时,故障恢复时间长、损失大。国家发改委能源研究所研究员王斯成说:“电站在运行一段时间后存在着大量问题,而电站质量直接影响到电站的收益,这也是为什么目前银行对投资电站有顾虑的重要原因。然而目前电站开发商对这一问题却没有足够重视,这对行业来说是伤害。”FLIR的解决方案——红外热像仪质量保证流程对于太阳能电池板极具重要。电池板的正常运行是高效发电、长期使用寿命和高投资回报率的必要条件。为了确保正常运行,在生产过程中和电池板安装后,都需要一种快速、简易又可靠的太阳能电池板性能检查方法。FLIR 工程师说,使用热像仪进行太阳能电池板检查有着若干优势。异常现象能够清楚地显示在清晰的热图像上,并且与其他大部分方法不同的是,热像仪能够用于对已经安装好的太阳能电池板在运行期间进行检查,最后,热像仪还可在短时间内检查大片区域。在研发领域,热像仪已经是用于太阳能电池和电池板检查的成熟工具。对于这些复杂的测量,配备制冷式探测器的高性能热像仪通常用于受控实验室条件下。但热像仪的太阳能电池板检查用途并不仅限于研究领域。非制冷式热像仪目前正越来越多地应用于太阳能电池板安装前的质量管理,以及安装后的常规预测性维护检查。使用热像仪可以探测到潜在问题区域,并在问题或故障真正出现前予以修复。但并非每一种热像仪都适合太阳能电池检查,需要遵循一些规则和指导方针,以便实施有效检查,确保得出正确的结论。热像仪检查太阳能电池板规程在研制和生产阶段,太阳能电池是靠通电或使用闪光灯来激活。这确保了充分的热对比度,用于精确热成像测量。但这种方法不能用于实地检查太阳能电池板,因此操作员必须确保有足够的太阳能。为了在实地检查太阳能电池时获得充分的热对比度,需要500 W/m2以上的太阳辐照度。要获得最大值结果,建议准备好700 W/m2太阳辐照度。太阳辐照度以kW/m2为单位,描述了一个表面的瞬间入射能量,该能量可用日射强度计(用于测量全球太阳辐照度)或太阳热量计(用于测量直接太阳辐照度)进行测量。太阳辐照度主要取决于位置和局部天气。较低的室外温度也可提高热对比度。您需要哪一种类型的热像仪?用于预测性维护检查的便携式热像仪通常搭载有灵敏度为8–14μm波段的非制冷微量热型探测器。但在这个波段内是无法穿透玻璃的。从电池板正面检查太阳能电池时,热像仪探测到的是玻璃表面的热量分布,但只能间接探测玻璃下方电池的热量分布。因此太阳能电池板玻璃表面的可测量和可视温差比较微弱。为了使这些温差可见,用于检查的热像仪需要具备≤0.08K的热灵敏度。为了清晰显现热图像中的微弱温差,热像仪还应能够手动调节电平和跨度。自动模式(左图)和手动模式(右图)下带电平和跨度值的热图像。光伏组件一般安装在具有高度反射性的铝制框架上,这种框架在热图像上会显示为冷区,因为它能反射天空中散发的热辐射。在实践中,这意味着热像仪记录到的框架温度远低于0°C。由于热像仪的直方图均衡自动适配最大和最小测温值,许多细微的热异常不会立即显现。为了获得高对比度热图像,需要不断对电平和跨度进行手动调节。未经DDE处理的热图像(左图)和经过DDE处理的热图像(右图)。所谓的DDE(数字细节增强)功能提供了解决方式。DDE能够自动优化高动态范围场景下的图像对比度,热图像不再需要进行手动调节。因此具备DDE功能的热像仪非常适用于快速精确的太阳能电池板检查。实用功能热像仪的另一个实用功能是为热图像添加GPS数据标记。这可以帮助在大片区域,如太阳能电厂中轻松定位有问题的模块,并将热图像与设备进行关联,例如在报告中。 热像仪应该配备内置数码相机镜头,以便将相关可见光图像(数码照片)与相应的热图像一起保存。所谓的叠加模式可将热图像与可见光图像相互叠加,也颇为实用。声音和文本注释可连同热图像一起保存在热像仪中,有利于报告编写。热像仪放置:考虑热反射和辐射系数虽然玻璃在8–14μm波段的辐射系数为0.85–0.90,但玻璃表面的测温并不容易。玻璃热反射如同镜面反射,这意味着不同温度的周边物体在热图像上能够清晰呈现。在最糟糕的情形中,这会导致成像失实(假“热点”)和测量误差。热像检查中的建议视场角(绿色)和应避免的视场角(红色)。为了避免热像仪和操作员的玻璃热反射,热像仪不应垂直对准被检查的模块。但辐射系数在热像仪垂直时达到最大,热像检查中的建议视场角(绿色)和应避免的视场角(红色)。并随着热像仪角度的增加而减小。5–60°的视场角是一个较好的平衡点(0°为垂直)。为避免得出错误结论,检查太阳能电池板时,您需要以正确角度握持热像仪。使用KLIR P660红外热像仪从空中拍摄太阳能电厂获得的热图像。远距离检查测量期间并非总能轻易获得合适的视场角。在多数情况下,使用三脚架能够解决问题。在较为不利的条件下,可能需要使用移动作业平台或者甚至乘坐直升机飞到太阳能电池上方。在这种情况下,距离目标较远可能是一个优势,因为可以一次性检查一大片区域。为了保证热图像的质量,用于远距离检查的热像仪至少应具备320×240像素、最好是640×480像素的图像分辨率。热像仪还应配备有互换镜头,以便操作员能够更换长焦镜头,进行远距离检查,比如从直升机上。但是建议长焦镜头仅用于图像分辨率高的热像仪。使用长焦镜头进行远距离测量的低分辨率热像仪无法探测到指示太阳能电池板故障的细微热量细节。从不同视角进行检查使用FLIR P660红外热像仪拍摄的太阳能电池板背面热图像,它的对应可见图像如右图所示。在多数情况下,已安装的光伏组件也可用热像仪从组件后方进行检查。这种方式可以将太阳和云朵的干扰性热反射减至最小。此外,从组件后部获得的温度可能比较高,因为是直接测量电池,而不是透过玻璃表面进行测量。周围环境和测量条件应选择晴朗天气进行热像检查,因为云朵会降低太阳辐照度,并产生热反射干扰。但只要所用的热像仪足够灵敏,即便是在阴天也可以获得有用的图像。安静的环境也比较有利,因为太阳能电池板表面的任何气流都会造成传递性冷却,从而降低热梯度。空气温度越低,潜在热对比度就越高。建议在清晨进行热像检查。这幅热图像展示了大片高温区域。由于缺乏更多信息,无法看清这是热异常还是遮蔽/热反射。另一种提高热对比度的方法是断开电池负载,以断开电流,使热量仅仅依靠太阳辐照度产生。然后接上负载,在电池的发热阶段进行检查。 但在正常情况下,系统检查应在标准运行条件下,即负载状态下进行。取决于电池和问题或故障的类型,在无负载或短路条件下的测量结果可提供额外的信息。测量误差产生测量误差的主要原因是热像仪放置不当和周围环境与测量条件欠佳。典型的测量误差原因有:视场角过窄太阳辐照度随着时间推移而改变(例如由于云层变化所致)热反射(如太阳、云朵、周围更高的建筑、测量装备等)局部遮蔽(如周围建筑或其他构筑物的遮蔽)热图像提供的信息热图像提供的信息如果太阳能电池板的某些部位温度高于其他部位,温暖区域会清晰显现在热图像上。取决于形状和位置,这些热点和热区域能够指示出不同的故障。如果整个组件的温度都高于往常,这可能表明存在互连问题。如果单个电池或电池组显示为一个热点或温度较高的“拼接图案”,通常是旁路二极管故障、内部短路或电池错配所致。这些红点显示温度一直高于其他组件的组件,表明存在连接故障。在一个太阳能电池内的这个热点表明该电池内部存在物理损伤。遮蔽和电池裂缝在热图像上显示为热点或多边形斑块。电池或电池局部温度升高表明电池发生故障或存在遮蔽。应比较负载、无负载和短路条件下获得的热图像。将从模块正面和背面拍摄的热图像进行比较,也可以得到有价值的信息。常见模块故障列表当然,为了准确识别故障,出现异常的模块还应进行电学测试和目视检查。结论光伏系统热像检查可迅速定位电池和模块的潜在缺陷,并迅速探测出电气互连问题。检查是在正常运行条件下进行,不需要关闭系统。为了获得信息量较大的准确热图像,必须遵循某些条件和测量程序:应使用合适的热像仪和配件;需要充足的太阳辐照度(至少500W/m2,最好是700W/m2以上);视场角应在安全范围(5°至60°之间)避免遮蔽和热反射热像仪主要用于查找故障。对检测到的异常现象进行分类和评估需要对太阳能技术、被检查系统和附加的电气测量值有透彻的了解。适当的文件材料当然也必不可少,并应包含所有检查条件、附加测量值和其他相关信息。使用热像仪进行检测(先是用于安装期间的质量控制,紧接着是常规检查)可促进全面、简单地监控系统状态。这将有助于保持太阳能电池板的功能及延长其使用寿命。因此,使用热像仪检测太阳能电池板将显著提升运营公司的投资回报率。近日,菲力尔与北极星太阳能光伏网联合推出有关光伏电站热成像检测解决方案的专题,您可以点击“阅读原文”提前知晓更多信息,另外下期文章小编会为你带来国外光伏电站是如何应用红外热像仪的案例,敬请关注。
  • 阿特斯联手Intertek天祥 阔步光伏市场
    2009年09月16日,世界领先的质量与安全第三方机构Intertek天祥集团和中国光伏产业领先企业——阿特斯阳光电力科技有限公司举行“卫星计划”实验室认可授牌仪式,标志着双方在产品质量和认证方面的合作继续深入。据悉,通过加入始终用严格的国际标准来要求自己,坚持走高品质产品路线,不断创新和改进,努力开拓市场服务客户,以求提供给全人类更可靠、更经济、更高效的清洁光伏产品。“卫星计划”,阿特斯可以根据自身的生产进度表自主控制测试和认证流程,缩短用户产品上市周期,降低认证成本,从而获得更大的市场竞争力。   “卫星计划”是Intertek天祥集团根据市场的需求开发的一项革命性的服务模式,目前囊括了北美ETL列名标志、北美WH标志、欧洲S标志、英国ASTA和BEAB标志,及CB体系和Intertek的质量和性能标志(QPM),客户可以根据符合性和销售目标选择认可范围和不同的测试方式,如可以选择由Intertek专业人员到工厂实验室进行测试,或者自主进行测试并出具报告,Intertek证明报告的真实准确性。为了使用户的产品更快进入市场,“卫星计划”最快能够在5天内出具标志授权报告,为客户赢得更多的额外销售时间。这种独特的测试自控体验使该计划获得了众多国际知名公司的青睐,并为众多用户带来了切实的利益:如对一家每年有100个新产品发布、50次文件修订的家电厂商来说,通过“卫星计划”能比传统的测试认证1年节省超过40万美元的费用,缩短约500天的测试认证周期,获得宝贵的上市时间。   阿特斯阳光电力科技有限公司是集光伏产品的研发、制造、销售和售后服务为一体的行业领先企业,为全球客户生产在住宅、商用、工业等领域有着广泛应用的太阳能光伏产品及太阳能发电应用产品,同时还以公司的专业品牌为汽车行业、通讯行业等特殊市场提供太阳能光伏产品的解决方案,CSI阿特斯也为世界领先的太阳能光伏厂商进行OEM加工。此次受“卫星计划”认可的阿特斯的光伏组件测试中心,是国内第一家通过中国合格评定国家认可委员会 CNAS 认可的企业光伏实验室。测试中心依据ISO17025准则要求进行试验日常管理,按照IEC61215 和 IEC61730标准进行测试,确保其所有出给客户的组件能最大化地满足客户需要。测试中心能够获得CNAS的认可,不仅标志着阿特斯光伏组件测试中心具备世界一流的管理水平和技术能力和承担申报范围内检测服务的能力,也从根本上肯定了阿特斯光伏组件测试中心试验数据的准确性,可靠性和公正性。   阿特斯阳光电力集团公司的总裁瞿晓铧博士表示,“对于阿特斯来说,能够加入Intertek的’卫星计划’是对阿特斯光伏组件测试中心的再度认可。一方面,该计划能够帮助阿特斯的产品更快地进入市场、降低成本,提升阿特斯在同行业中的竞争力 另一方面,通过参与测试和认证进程, 也使阿特斯更加了解目标市场对产品的要求,从而研发和生产出更具市场竞争力的产品。”   随着近年来全球能源的紧缺,以光伏产业为代表的新兴可再生能源得以在近些年以全球年平均40%的增长率飞速发展,而中国也逐渐成为全球光伏组件的最重要和最主要的生产基地之一。作为世界领先的第三方测试和认证机构,Intertek天祥集团一直密切关注着新能源产业的发展,其全球各地的资深技术专家在标准研究、设备开发、测试方法论证以及国际技术交流等方面已经进行了多年卓有成效的基础工作。授牌仪式上,Intertek天祥集团副总裁兼商用及电子电气亚太区总裁潘家瑞说:“我们一直在致力于开创更符合市场趋势和客户需求的服务形式和产品,‘卫星计划’是这一追求的成果之一。光伏产业有着广阔的发展前景,Intertek的追求和使命,正是希望为中国光伏企业提供更强有力的信心保证,帮助他们将‘质量’的信心建立起来并传递出去,在这个新兴产业的供应链中站稳“信心链”的关键一环。”
  • 光伏标准之痛何时了
    ■ 新闻观察   “短短的几年,中国光伏行业实现了跨越式的发展。但在这种迅猛发展的背后,若干无法忽视的关键问题依旧存在。标准之痛,便是横亘于中国光伏爬坡产业顶峰之路上的巨石之一。   从一哄而上、扎堆低端的无序竞争,到成长出具备完整产业链的世界级企业,短短几年的时间里,中国光伏行业可谓实现了跨越式的发展。这里既有低碳减排成为世界潮流、金融危机重创欧美巨头的“天时”,也有国家、地方政府积极引导、扶持的“地利”,更离不开企业自身的开拓与努力。   但是,在这种迅猛发展的背后,若干无法忽视的关键问题依旧存在。而标准之痛,便是横亘于中国光伏爬坡产业顶峰之路上的巨石之一。   行业命脉系于他人之手   作为国内光伏发展最好的省份之一,江苏省拥有常州天合、无锡尚德等一批世界级光伏企业。然而,即便是这些企业的产品,也必须将样品呈送到欧洲进行标准认证,而检测认证的周期往往长达10个月甚至一年。   “我省大部分光伏产品仍然需要送到国外机构去检测和认证,既浪费钱,又耽搁时间。”江苏省可再生能源发展项目办公室主任许瑞林表示。目前,江苏省生产的太阳能电池和组件98%以上销往欧美国家,其中欧洲占82.5%。   据介绍,当前全球太阳能光伏产业中,国际通用的光伏模组检验标准分别为美国的ul标准以及欧盟的iec标准,我国光伏产业至今还没有统一的国家行业标准和检测机构。因而国外光伏产品进入我国市场,不需要进行任何机构的监测,关税也几乎为“零”。反之,我国光伏产品进入欧美市场,却要经过严格的监测,方能取得认证资格。   “标准之痛不仅耗费着企业的宝贵资源,整个行业的命脉也始终系于他人之手。”国内另一家龙头企业——英利集团首席技术官宋登元说。   此外,对于标准的呼唤也缘于国内光伏行业健康发展的诉求。光伏产业属于高新技术产业,早先各地一窝蜂式的“大跃进”发展,在导致低端产能相对过剩的同时,所带来的环境污染、资源浪费、无序竞争等问题,行业标准和检测机构的缺位即是重要诱因之一:缺乏准入、性能、环保、安全等方面的行业标准,怎能实现优胜劣汰,大浪淘沙,构建产业健康生态?   痛处根于全面不足   综观我国光伏行业,标准之痛实乃根植于整体全面的不足。   金融危机之后,受国际市场回暖以及国内相关产业政策的推动,光伏产业逐渐走出低谷,实现大幅增长。但是光伏产业整体水平,尤其在事关产业发展的核心关键技术、装备以及相关产业政策等诸多方面与发达国家的差距,并未有本质改善。中国科学技术发展战略研究院近日撰文表示,中国光伏产业在国家战略层面缺乏系统完备的“顶层设计”,自主知识产权缺乏、核心技术和设备有待突破,自主创新能力不强。   文章指出,发达国家光伏产业的发展实践表明,制定并确立长远的光伏产业发展规则、遵循或建立保障机制等政策是光伏产业发展与壮大的动力和源泉。我国虽已出台《国民经济和社会发展“十一五”规划纲要》、《可再生能源中长期发展规划》等法规,明确了未来发展的长远目标,但在涉及制约产业发展的核心技术、装备等方面,所需攻克的关键技术、突破方向、发展路径等尚未提出明确目标 在涉及光伏并网发电问题方面,并网及运行管理行业标准、并网价格以及系统维护等缺乏相对完整、系统的管理办法和政策细则。   技术未立,何谈标准。由于发展相对较晚,光伏产业研究发展的基础较差,特别是技术发展的整体水平、人才能力培养等相对滞后,缺乏多学科和综合型的技术人才,不能尽快满足快速增长的光伏产业对高层次人才需求,导致国内产业整体研发能力相对薄弱,自主知识产权缺乏,行业核心技术和设备尚待突破。仅在多晶硅制备方面,国内企业主要采用引进“改良西门子法”,整体的制备工艺、关键核心设备仍依赖引进。只有保定英利等少数企业拥有新硅烷法等先进技术。   自主创新恒为破冰之道   光伏行业的标准之痛,可为其他诸多行业状况的缩影。在“二流做产品,一流做服务,最佳定标准”的当代市场竞争生态下,中国有太多行业逡巡在实体制造的利薄领域。但幸运的是,作为战略新兴产业,倚靠低碳经济潮流背景的中国光伏具备着良好的发展基础,并已经在自主创新、争夺业界高点的道路上迈出脚步。   不久前,科技部公布了第二批56家企业国家重点实验室建设计划名单。太阳能光伏领域的十七家国内实力企业经过激烈角逐,英利集团的“太阳能光伏发电技术国家重点实验室”和常州天合光能有限公司的“光伏技术国家重点实验室”最终脱颖而出,其中前者已于近日正式奠基开工。   在近日召开的全国科技工作会议上,党中央提出要加快建立以企业为主体的技术创新体系建设,促进产学研用结合。英利集团首席技术官宋登元在接受采访时表示:“依托龙头企业,以整个行业的共性、关键前沿技术为研究方向,成果为行业共享,带动整个行业发展——这是国家对于企业国家重点实验室建设的基本要求之一。”   据介绍,该类国家重点实验室定位于高水平科研项目研发、人才培养、学术交流、成果孵化为一体的重要基地,开展晶体硅光伏材料、太阳能电池与光伏组件、光伏发电系统的应用及基础研究,将在推动行业共性技术进步,制定规范准入、性能、环保、安全等行业标准,构建我国光伏产业的健康生态链等方面发挥重要作用。   中国标准化研究院高新技术与信息标准化研究所副所长魏宏认为,通过逐步建立国家级光伏产业研发中心、检测中心、认证中心、信息中心和培训中心,搭建以有实力、有创新能力的企业为主体的光伏产业技术服务平台体系和发展基地,联合开展核心技术研发和产业化推进,将推进光伏产业技术规范、产业技术标准的制定。国家标准委已经启动了光伏标准体系的研究和建设工作。
  • 光伏为矛、半导体为盾,“碳中和”稳步前进
    7月12日,2022年《财富》中国500强排行榜揭晓,有82家能源企业,13家光伏企业上榜。在全球脱碳的大趋势下,光伏发电的优势凸显,光能源已经成为最主要的可再生能源。根据国家能源局数据,2021年我国光伏发电量为 3259 亿KW/h,同比增长 25.1%,占总发电量比重 3.9%,截至 2021年我国光伏市场新增装机 54.88GW,累计装机量为 306GW。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能。光伏产业链的上游为高纯度的多晶硅;中游为光伏电池片、光伏组件以及逆变器等;下游主要包括光伏电站。随着光伏产业景气高涨,带动光伏产业上下游厂商发展迅速。硅的热潮晶体硅材料是最主要的光伏材料,其市场占有率在90%以上。用于光伏生产的太阳能级多晶硅需要的多晶硅纯度达99.9999%以上。根据2021光伏行业对外发展年度汇报数据显示,2021年全国多晶硅产量达50.5万吨,同比增长28.8%;进口多晶硅20.4亿美元,同比大幅上涨114%,进口数量为11.4万吨,同比上升13.4%。预计未来五年上游工业硅、多晶硅仍会存在较大的产能缺口。此外,全球光伏新增装机量也正在实现稳步增长,带动硅产业链迎来一系列变革。光伏硅片正在加速向“大尺寸”和“薄片化”方向发展。随着硅片面积增加,每次的芯片产出数量就越多,芯片出现缺陷的概率也会降低,因此会显著提升芯片的产出,从而大幅降低成本。下游硅片企业在规模化竞争中持续刺激先进产能扩产需求,老的半导体工厂逐渐被替代,如何生产出合格的更大尺寸的硅片成了硅片企业始终重点关注的问题,硅片企业也正在进行新一轮的刷新。除了硅片厂商持续扩产的新增产能外,存量产能替换也会带来一部分设备需求。多晶硅催生行业新需求硅片设备2022年以来,硅片设备新入局者大增,如青海高景、上机数控、双良节能等大幅扩产。由隆基、中环等企业充分发挥规模效应,保持市占率和先进产能,已用182、210 硅片替代传统 166、158硅片。在此基础上,硅片设备如单晶炉、截断机、开方机、倒角机、切片机、切割耗材、热场材料等需求大增。电池设备方面以晶科能源、中来股份为代表的企业积极投产。由于太阳能级的设备与材料较电子级要求相对较低,给半导体支撑业提供了大量机会,也给本土设备与材料公司带来了非常好的发展点和赢利点。IGBTIGBT是逆变器的核心半导体器件。逆变器连接发电端与电网,随着光伏装机容量的迅速提升,驱动逆变器行业成长。由于IGBT器件的性能直接影响新能源发电的效率,伴随着光伏需求旺盛、海外芯片供应紧张,客户对功率半导体的价格敏感度较低,而对其性能和可靠性要求较高。后来由于疫情的影响海外各光伏芯片大厂交期延长,IGBT芯片供需矛盾日益凸显,建立国产IGBT供应链体系亟不可待,为国产IGBT等器件的导入提供了广阔的发展空间。根据中国光伏行业协会数据预测,2025年全球光伏逆变器新增装机量有望达 330GW,假设2025年光伏逆变器替换装机量为 42GW。按照 IGBT 占组串式逆变器 BOM 成本的 18%,以及占集中式逆变器 BOM 成本的15%计算,预计 2025 年光伏逆变器 IGBT 市场规模将达到105亿元。光伏装机量大增,逆变器需求得到进一步释放,为了进一步降低光伏发电的成本,除了需要光伏发电技术的快速迭代外还包括原材料成本的下降。第三代半导体“碳中和”趋势浪潮下,以GaN、SiC为代表的第三代半导体具备耐高温、耐高压、高频率、大功率等优势,相比硅器件可降低50%以上的能量损失,并减小75%以上的装备体积,是助力社会节能减排并实现“碳中和”目标的重要发展方向。以光伏逆变器为例,由于对功率半导体器件性能、指标和可靠性要求日益提高,更高的工作电压、更大的工作电流、更高的功率密度以及更高的工作温度都将是未来的挑战。随着行业迈入“后1500V”以及“20A大电流”时代,要建成更大组串,进一步降低成本,采用宽禁带半导体即GaN和SiC,成为太阳能逆变器的制胜之道。具有GaN和SiC隔离器的电力电子设备可将太阳能微逆变器和串式逆变器的效率提升到98%以上,并且在微型逆变器领域可在不增加电力成本的基础上具有最大的价格溢价能力。因此SiC模块已得到英飞凌、安森美、富士电机等国际大厂的规模化应用。当前国内碳化硅全产业链也正在快速突破,斯达半导、新洁能、闻泰科技、露笑科技等公司新成果频现,全球碳化硅市场规模正在快速成长。根据行业不完全统计,预计 2022 年硅料新增产能 36 万吨、硅片新增产能 170GW、电池片新增和升级产能 100GW、光伏组件新增产能 130GW。不考虑提前备货、运输、调试、安装等因素,粗略估计光伏设备领域需求量有望超过 570 亿元,呈现高度景气状态。不过,面对潜力如此巨大的行业,又怎么少得了逐利的资本?逐利乱象多晶硅生产环节属于高投入、高技术、高载能行业,前两年光伏产业需求量大幅增加带动产业链上下游的产能迅速扩张。但从增长速度上看,硅料产能增长相对较慢,中下游产品出口量增长迅速,导致上游硅料产能和产量增幅均无法满足中下游市场需求,上下游结构性供需失衡,引起硅料价格大涨。而造成这一涨价现象的直接原因是部分企业为追逐利润故意营造多晶硅、硅片严重短缺的假象,助推中间贸易商、产业链各环节囤积居奇、哄抬物价。目前硅料市场仍处于供应极度短缺的局面,各硅料企业订单尚未执行完毕就被要求新签订单锁量,被催单交货的情况只增不减,光伏组件供应端频繁出现违约、毁约现象。根据中国有色金属工业协会硅业分会的数据,今年7月初国内单晶复投料价格区间在28.8万元/吨-30万元/吨,成交均价为29.16万元/吨。从光伏产业链来看,硅料、硅片、电池片和组件各个环节的盈利状况虽相对分化但明显受益。今年上半年硅料、硅片企业在涨价背景下赚得“盆满钵满”,硅片、电池、组件企业也吹到涨价东风并纷纷加入。据悉,今年上半年我国多晶硅料产量为22.7万吨,同比增长10.7%。而同期,我国硅片、电池片、光伏组件这三个环节增幅均超30%。硅料价格上涨,影响了整个光伏产业链。带动硅片、组件等整个光伏产业链价格上涨,导致下游组件端的成本压力爆棚。在此格局下,市场只会呈现两种景象。一种是下游企业因资金能力不足导致减产,需求萎缩;另一种是由于上游企业扩产激进,产能在未来过度释放,新的失衡在产业链上出现。马歇尔在《经济学原理》中曾说:“在短期里,需求是影响价格的决定性因素;而在长期里,供给是影响价格的决定因素。”当前我国硅料已经国产化,受国外硅料的价格波动较小,加之近两年国内政策也在大力扶持光伏产业,因此这次周期性的价格上涨所引起的市场冲突或许会在不久后化解,不过剩下这段时间还需要下游企业继续承压。半导体和光伏的连带效应光伏产业以半导体为基,不管是硅料或是功率半导体抑或是降本增效的第三代半导体,对于光伏而言,与半导体产业同步进步,因此他们的发展必然不是孤立的。光伏硅片现在的发展趋势是向半导体的大尺寸、高纯度、高工艺水平看齐;而光伏作为一个竞争格局相对成熟的行业,产业结构、供需关系、发展路线也可以给予半导体崛起一定的指导作用。因此光伏与半导体的路线终会形成交汇,二者的协同效应一定会在更多的环节释放出来,产生巨大的促进作用。除此之外,太阳能、LED(发光二极管)以及封装测试业在逐步发展,给半导体支撑业提供了一个技术阶梯,使这些企业在不同的技术层面上能够找到市场的发展点,并积累了宝贵的量产经验。这些量产经验,以及量产技术、管理经验和资金的积累,对于发展集成电路产业是非常有利的。在未来很长一段时间内,光伏依然将是炙手可热的领域,而半导体与光伏定会协同发展。值得注意的是,除了优点相互借鉴外,光伏产业也应该借鉴半导体产业链的不足,从光伏产业链全生命周期的角度考虑问题,提前布局相关半导体设备及材料,在自给自足的基础上确保光伏产业按照绿色高质量的要求发展。
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