多种新型储能系统促使光伏和太阳能并网系统快速增长

随着太阳能系统在家庭和企业中的安装和使用，促使了太阳能产能显著的增加。其中的因素有很多，很重要的是多结光伏能源闻世、廉价光伏(PV)太阳能电池组件及光伏和太阳能并网系统的电池后备电源等存储系统的应用。这是为什么呐？据此，从光伏／太阳能系统可分为以下三种类型述起。应该说，如今几乎所有的住宅区、社区和轻型商用光伏／太阳能系统最常见有可分为三种类型：其一是并网型，它能够降低对设备依赖性并节约成本；其二是离网型，离网发电系统用于驱动本地负载，它们通常需要一个电池组和一个电池充电/管理系统，可以提供直流和交流两种输出电源，但不连接到公用电网，能够在不连接到电网的情况下供电；其三是电网互动型，它通常一种以电池组形式存在的连接型储能系统，使用户在享有离网独立性带来益处的同时还可获得并网的益处。需要指出的是，由于当今在国内外比以往任何时候都要关注对电网稳定性甚至可用性。故对该类电网互动型系统尤为关注并重点开发应用。因为电网互动型系统可普遍适用于以下情况：第一、因各种原因导致电网出现故障、电网电力不足或出现问题时；第二、或使用可再生方式生成的储存电能来“抵消”高昂的电网电力成本时。真因如此，促使了储能系统在光伏和太阳能并网系统中增长最快。

为此本文将对在光伏与太阳能并网系统中增长最快的多结光伏能源、染料敏化太阳能电池和太阳能并网系统的电池后备电源等多种新型储能系统等相关技术与应用作研讨。

1 多结光伏能源的技术

*何谓多结光伏能源？

指堆叠多结太阳能电池的新方法。它是当今太阳能电池效率方面的最先进技术，是利用一种四结点结构（4个子电池）达到了44.7％的高效率。这个高效率是在聚集297束太阳光的条件下测量得到的，电池可以转换44 .7％的从紫外光一直到红外光的太阳能光谱能量（每个子电池吸收不同的波长范围）。在太阳能发电厂，使用玻璃或塑料光纤将太阳光集中到较小的堆叠电池上也会比在更大面积上使用硅材料便宜，这是电池堆叠的新方法。通过机械方式堆叠并联的电池，而不是使用不同带隙全部串联的单片结构，其总的电池堆叠将比较少地受到不断变化的光线条件影响（光线条件会不同程度地影响带隙，井将其中一些带隙转变成串联配置的负载）。事实上，这只是因为这种电池对由于白天时间变化和气候条件造成的光谱变化有较低的敏感度。相比之下，电流匹配型单片生成的多结电池性能会因为早晨和傍晚（日出和日落时）丰富的红色光使得顶层结点性能欠佳而受到限制。

典型的是应用生成纳米线阵列的Ⅲ-V材料组合的新型电池。该类多结光伏能源促进新能源进入千家万户及至平民化一个重要原因。

*染料敏化太阳能电池运行技术

它是新型高效大面积染料敏化太阳能电池。那末染料敏化太阳能电池运行技术是怎样的呐？首先是染料分子受太阳光照射后由基态跃迁至激发态；紧接着是处于激发态的染料分子将电子注入到半导体的导带中。依次将是：电子扩散至导电基底，后流入外电路中；处于氧化态的染料被还原态的电解质还原再生；氧化态的电解质在对电极接受电子后被还原，从而完成一个循环；并分别为注入到TiO2导带中的电子和氧化态染料间的复合，及导带上的电子和氧化态的电解质间的复合。

由于染料敏化太阳能电池与传统的硅太阳能电池相比有寿命长（使用寿命可达15-20年），原材料丰富、成本低、工艺技术相对简单等特点，并且其原材料和生产工艺都无毒、无污染，部分材料可以得到充分的回收的价值优势。真因为如此，尤其可获得了在大面积工业化生产中具有独特的优势，这对保护人类环境具有重要意义。据此新型高效大面积染料敏化太阳能电池是太阳能发电系统与风力发电系统中电池的理想选择，并可制成染料敏化太阳能电池充电器。

*高效多晶黑硅太阳能电池让太阳能电池效率超18％

以往的硅太阳能电池的效率一般都在17％-17.5％左右。如果想在原有技术上提高0.1％难度都很大。最近，研发出的新技术，可以将多晶硅太阳能电池效率提升至18％以上。该高效多晶黑硅太阳能电池。与传统的蓝色的硅太阳能电池相比，除了颜色变成了黑色，外观上似乎看不出两者的差异，但实际上，这种黑硅太阳能电池却比传统的硅太阳能电池效率高出0.3％－0.7％，这在新产品研发出来前，是不可想象的。

高效多晶黑硅太阳能电池研发原理，就是将原有太阳能电池上较大尺寸的凹孔经过化学刻蚀的方法处理成许多细小的小孔，即“原有电池的微米结构上生成纳米尺寸小孔”，让电池表面的反射率从原来的15％降到5％左右，对太阳光的利用率提高，电池的效率自然也就提升了。通过化学反应后得到的硅片材料在外观上呈现黑色，故得名“黑硅”，该项技术也被称之为黑硅技术。

当今由于市场对高效太阳能电池的强烈需求，这种黑硅太阳能电池目前在欧美、日本颇受欢迎，并已经在居民用电中得以应用。据了解，最新政策要求新上马多晶硅电池项目的效率须达到18%以上，此项技术能很好地帮助光伏企业跨过这一技术门槛。因为成本低廉、生产效率高，很快将问世于市场。