太阳能技术与系统实验室成立于2013年,现有团队成员20人。
研究方向
致力于开发系统整体转换效率超过30%的太阳能全光谱集成发电技术。研究方向主要包括:尤其专注于材料、器件和系统的界面物理化学的研究。其中主要包括:1)高转换效率的新型光伏电池;2)界面载流子传输与复合;3)基于纳米光学的界面光热转化;4)有机无机杂化相变储热材料;5)光伏与光热的协同发电技术。
社会需求
太阳光在过去的50亿年里,质量只损失了0.03%。所以太阳光可以说是用之不竭的可再生清洁能源。据国际能源署(IEA)预测,到2050年,全球电力消耗将超过50万亿度,是2014年的两倍,太阳能发电的占比将从2014年的2%提高到17%。同时为应对全球雾霾等气候恶化及生态可持续发展危机,太阳能发电技术将迎来巨大的市场空间。
在太阳光的全光谱范围,目前单结太阳能电池转换效率的理论极限约为30%,因此太阳能光谱中有超过50%的能量无法得到有效利用。在光伏电池转换效率提升空间有限的情况下,如何充分利用太阳光全光谱的能量,提高整个太阳能发电系统的转换效率,显得尤为重要而迫切。太阳能全光谱发电技术正是解决这一需求缺口,真正带来能源革命的崭新技术。其基本思想是将光伏和光热有机结合起来,通过光伏发电直接转化为电能,而将其他光谱部分大量的光子聚集并照射到光热介质上,转换为热能并储存起来,在需要的时候通过热发电,以增强整个系统发电的稳定性和能量调度能力,可以更好的匹配电网要求。