中國太陽能光伏電池研發、測試領域最新動作

鋰電世界 雖然中國太陽能電池產能已是世界第一，卻沒一家“國際大牌”研究機構;也沒標準測試中心，國內樣品只能送出國測試，常被拖延時間而雙腳跳……劉正新回國，心里裝著一個個目標——中科院上海微系統與信息技術研究所嘉定分部，一座閑置了30多年的老樓最近被翻新，新成立的新能源技術中心入駐其中，當家人劉正新，是今年國家“千人計劃”引進的太陽能電池專家。

在太陽能電池研發領域，澳大利亞的新南威爾士大學、美國的可再生能源實驗室、德國的弗勞恩霍夫太陽能系統研究所、日本的產業技術綜合研究所……都是國際大牌機構;雖然中國太陽能電池產能已是世界第一，卻還沒有一家這樣等級的研究機構。

全球科學家用不同材料研制出各種太陽能電池，其總體發展進程可以繪制成一張“版圖”，上面有許多個節點，每個節點旁都標注著發明機構、發明人——發明人里有不少華人，卻找不到一家中國的研發機構。

劉正新回國，就是想給這張圖添上“中國節點”，“也讓新能源技術中心擁有世界知名度!”

提高電池效率“等不起”

劉正新在日本工作了16年多，曾把球形硅太陽能電池的轉換效率從7%以下提高到12%以上;還曾在厚度為100微米的單晶硅片上，取得了17.3%的轉換效率。他曾承擔和參與過5個日本新能源產業技術綜合機構(NEDO)的太陽能電池研發項目，擁有7項日本專利。

“到2020年，研究開發轉換效率達到25%以上的晶體硅和高效銅銦鎵硒薄膜太陽電池的技術路線。”回國后，劉正新提出工作目標，并做成展板掛在會議室里，隨時提醒每位科研人員。

高效率太陽能電池的研發設備極其精密復雜，為此新能源技術中心建了兩間一萬級凈化室：一間設置中國第一套薄膜硅/晶體硅異質結(HIT)高效率太陽能電池中試研發線，不僅可研發關鍵技術，還有1兆瓦以上的中試能力;另一間設置銅銦鎵硒薄膜太陽能電池中試研發平臺，劉正新準備在這里突破最關鍵、最困難的硒化技術。

一般而言，這么大的試驗平臺，安裝調試至少要半年以上，他說“等不起”，硬是在1個多月里就讓實驗室運轉起來了。“那段時間我幾乎每天都忙到深夜兩三點，”他說，實驗設備要保證安全，還要保證順利運行、得到的實驗數據準確可靠。他親自設計了幾乎所有設備的安放、連接，細致到幾乎每個接點。

[NextPage]

設備安裝時，他要求工作人員和學生都必須在旁邊看著，不懂就問——“這可都是基本功!”他說，這樣今后他們操作設備和做實驗才能保證質量，“不管別的實驗室怎么做，我們就是要這樣把每一步都做實在、做好。”

改變“中國器件海外測試”

中國太陽能電池產能已經占到世界一半以上，卻連一家太陽能電池標準測試中心都沒有。

當劉正新準備回國時，有朋友對他說：“你回去一定要為中國建一個測試中心!中國產業這么大，沒個測試機構怎么行?”

太陽能電池標準測試中心，目前全球有3家，分別在美國、日本和德國。在日本，劉正新碰到過不少中國企業因測試拖延被急得雙腳跳，心急火燎找他幫忙。“人家的實驗室一般總是先滿足本國的測試需求，有多余能力，再測國外樣品。太陽能產業發展迅速，測試一拖兩三個月，誰等得起?”

不過，這樣的中心要達到IEC國際標準、要得到同類實驗室的認可，難度極高;且不說實驗室要恒溫恒濕，測試設備的精度和穩定性要高，更得具備強勁的技術實力，能針對不同類型、型號的太陽能器件，研究設定不同的測試參數，太陽能電池在快速升級，測試技術也要不斷發展……

今年年初，微系統所與日本產業技術綜合研究所簽訂了建立太陽能電池標準測試中心的合作協議。如今這個測試實驗室剛開始裝修，儀器還在購買，劉正新已派出一名副研究員去日本的測試中心深造，“先去3個月，回來工作一段時間，再去，也要派其他人去、定期請日本專家過來……”他要努力培養一批專才，以國際水平來運營這中國第一個測試中心。

讓太陽能“遍地開花”

這幢小樓的走廊里，堆滿了幾家太陽能電池生產企業送來的光伏組件。不但送來產品，有些公司還提供研究經費。

因為劉正新正著手要做的一個課題，可能為這些廠家在市場打拼中贏得先機。這個課題是研究太陽能電池組件在中國各種氣候條件下的可靠性，并且研發適合不同區域氣候、環境特點的“個性化”組件——爭取既讓電池更“長壽”，又降低成本。

[NextPage] 東北寒冷多雪、西北干燥多沙、西南潮濕多雨、東部城市汽車尾氣污染嚴重，而沿海灘涂地區海風中含鹽分……溫度、濕度、空氣中懸浮微粒的多少，都會影響太陽能電池板的發電性能和使用壽命，劉正新說，他們將分析不同的環境條件及其影響，找出最佳方案，讓落戶到每一地點的太陽能電池都發揮最大效用。

小樓里有些局部還在裝修，而屋頂上，太陽能電池組件早已布好陣列。他們建了個20千瓦的室外發電站，晶體硅、薄膜硅太陽能電池已經開始工作，還有別的幾種正待安裝。

劉正新彎下腰，指點記者看電池背后一個黑色小盒子。小盒子負責收集電池板工作的各種數據，通過網線傳到樓內的電腦里，再傳到中央計算機;而屋頂一角，一個自動氣象儀正實時記錄下溫度、濕度、風向、風力。“把這些數據擬合起來，就可以嘗試分析天氣條件與太陽能電池工作效率的關系。”

他說，這個屋頂電站是做試驗的，等把數據采集分析系統調試好，準備把它復制到全國5個不同特征氣候條件的地區。“在野外，太陽能電池的工作環境常有想不大到的情況，比如在海島上會落上大量海鳥鳥糞，這該怎么辦?”都是應用課題。