澳大利亚投入超1亿澳元支持太阳能技术研发
8月31日,澳大利亚可再生能源署(ARENA)宣布投入1.056亿澳元(约合4.94亿元人民币)支持20个太阳能研发项目[1],旨在攻克下一代超低成本太阳能技术,降低大型光伏电站设计、建设、运行与维护的成本。这是ARENA迄今对太阳能光伏研发单次最大投入,项目涵盖先进电池与组件在效率、成本、稳定性方面的提升,以及有助于改善光伏电站性能、降低平准化度电成本(LCOE)的创新。
1、电池与组件。该主题领域聚焦提升效率、降低成本、改善稳定性,共资助13个项目:研发低成本并联钙钛矿/硅叠层电池,改进钙钛矿材料、制造工艺与组件设计,并探索将柔性钙钛矿组件加装到现有硅光伏系统的低成本改造路径;研发隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)背接触硅基电池,聚焦电池制造、表面钝化、光子管理与低成本金属化,目标实现28%以上的转换效率;开发先进光伏组件低温互连方案,开发可规模化低温制造工艺、实现无银金属化,支撑TOPCon、异质结、叠层等高效电池组件迈向更高效率;提升硅电池紫外耐受性与效率,开发将高能紫外光转化为可用光的材料与表面处理技术,提升硅组件在高紫外环境下的性能与寿命;开展商用钙钛矿与叠层组件稳定性现场测试,对多厂商商用钙钛矿和叠层组件开展户外现场、实验室与加速测试,建立独立的性能与耐久性数据集;增强光伏组件对澳大利亚环境条件的耐久性,建立组件可靠性测试与验证框架,结合实验室、全澳室外试验、先进诊断与建模,预测组件寿命与发电量;研发高效稳定钙钛矿/硅叠层光伏电池,改进材料、界面与制造工艺,目标实现30%以上的转换效率;利用机器学习辅助非接触测量与工业4.0推进叠层电池,开发基于非接触测量与机器学习的检测平台,用于叠层电池开发与制造中的故障检测与退化预测;研发可规模化铜基硫族化物/硅叠层太阳能电池,开发铜基硫族化物半透明顶电池并与硅电池组成叠层,目标实现晶圆级30%以上效率及更大面积迷你组件;开展AI加速光伏材料发现,构建AI、建模与测试平台,加速发现并验证用于硅叠层电池的新型太阳能材料;开发钝化与穿梭中间层以提升效率,开发置于有机吸收层与硅电池之间的新型有机材料,降低能量损失、提升硅电池效率;开发下一代硅电池的光谱利用技术,开发紫外/蓝光转换层与红外涂层等光谱管理技术,提升硅组件效率并降低运行温度;开展硅叠层电池持久耐用性研究,开发更耐久的硅/钙钛矿叠层电池与组件,改进材料、封装、互连与组件集成。
2、系统配套与运维。该主题领域聚焦降低系统配套部署成本、降低运行维护成本、支持其他降低LCOE或提升发电量的创新,共资助7个项目:开展AI赋能公用事业规模光伏的可靠性与发电量提升,开发更可靠的TOPCon背接触组件,建立户外测试能力,并用AI预测退化、优化电池到组件设计;开发公用事业规模轻量双面层压光伏系统,用轻量双面太阳能层压板替代传统玻璃组件与重型结构,并通过44千瓦级样机现场测试验证性能与成本;开发平台以优化运行维护并降低LCOE,结合低成本监测硬件、先进分析与维护管理工具,检测故障、估算能量损失并给出维护建议;开发定制化组件以降低公用事业规模部署成本,建立针对具体场址优化组件设计的框架,结合澳大利亚场地条件、市场与天气风险建模,目标提升项目价值或降低LCOE;利用先进机器学习模型、风险图与人工智能物联网(AIoT)增强公用事业规模光伏运维,开发光伏电站数字运维平台,用机器学习、数字孪生、风险图预测故障与污染,优化限电与储能决策;开展创新日光光致发光图像采集与量化数据分析,开发日光光致发光成像硬件与分析方法,使无人机在逆变器功能受限时也能检测组件缺陷;开发太阳能光伏智能模块化平台,结合预制系统配套、自适应基础、机器人、数字孪生与AI自动化工具,降低系统配套成本、安装时间与运维成本。
(岳芳)
[1] ARENA invests $105.6 million in next wave of solar innovation. https://arena.gov.au/news/arena-invests-105-6-million-in-next-wave-of-solar-innovation/