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美國(guó)能源部通過太陽能技術(shù)辦公室 (SETO) 太陽能小型創(chuàng)新項(xiàng)目 (SIPS) 2022資助計(jì)劃選擇了19個(gè)項(xiàng)目，其中9個(gè)為CSP（光熱），10個(gè)是光伏項(xiàng)目，總資金600萬美元，在太陽能研發(fā)方面追求創(chuàng)新、有針對(duì)性的早期想法。

SIPS項(xiàng)目專注于新穎、高風(fēng)險(xiǎn)或高影響力的想法，這些想法可以在執(zhí)行的第一年內(nèi)產(chǎn)生重大成果，快速驗(yàn)證新概念并為繼續(xù)研究奠定基礎(chǔ)，旨在通過簡(jiǎn)化申請(qǐng)流程并鼓勵(lì)從未申請(qǐng)或被選為SETO獎(jiǎng)的研究人員的申請(qǐng)來增加清潔能源研究人員的多樣性。自2015年開始以來已資助了100多個(gè)項(xiàng)目。

本次入選的10個(gè)光伏項(xiàng)目將致力于提高光伏技術(shù)的功率轉(zhuǎn)換效率、能量輸出、再利用和回收過程、使用壽命和可制造性。

1. 亞利桑那州立大學(xué)（亞利桑那州Tempe）：用于遠(yuǎn)程、低成本光伏系統(tǒng)中模塊化電力電子的平面變壓器系統(tǒng)，獎(jiǎng)勵(lì)金額：30萬美元

項(xiàng)目摘要：該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將設(shè)計(jì)用于連接太陽能光伏系統(tǒng)的新型電力電子轉(zhuǎn)換器到模塊化和冗余的電網(wǎng)。新轉(zhuǎn)換器將比現(xiàn)有設(shè)備更小，易于維修和升級(jí)，并且使用對(duì)供應(yīng)鏈變化不太敏感的方法和材料制造。這將支持更長(zhǎng)的使用壽命，同時(shí)保持光伏系統(tǒng)的高性能。

2. 阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（伊利諾伊州Lemont）：Solar-Leap：管理環(huán)境和運(yùn)營(yíng)條件對(duì)資產(chǎn)性能退化長(zhǎng)期影響的大眾化工具，獎(jiǎng)勵(lì)金額：30萬美元

項(xiàng)目摘要：該項(xiàng)目將開發(fā)工具來準(zhǔn)確分析和預(yù)測(cè)光伏組件在不同極端氣候和相關(guān)應(yīng)力條件下的長(zhǎng)期可靠性。當(dāng)前的工具僅使用小型數(shù)據(jù)集或基于實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)，這在預(yù)測(cè)真實(shí)世界的長(zhǎng)期光伏組件性能方面可能不太準(zhǔn)確。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新工具將使用來自大量光伏組件的傳感器數(shù)據(jù)和維護(hù)記錄，以更準(zhǔn)確地確定現(xiàn)場(chǎng)條件的影響并制定減輕這些負(fù)面影響的策略。該團(tuán)隊(duì)將與光伏行業(yè)成員密切合作——特別關(guān)注資源不足社區(qū)的少數(shù)族裔企業(yè)和公司——收集反饋并展示該工具對(duì)其光伏資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的影響。

3. 凱斯西儲(chǔ)大學(xué)（俄亥俄州Cleveland）：加速先進(jìn)硅架構(gòu)的學(xué)習(xí)周期：電池處理方法及其對(duì)退化機(jī)制的影響，獎(jiǎng)勵(lì)金額：30萬美元

項(xiàng)目摘要：該項(xiàng)目將開發(fā)一種工藝，可以快速預(yù)測(cè)p型電池新材料的性能和耐用性，而無需先對(duì)新器件進(jìn)行全面優(yōu)化。通過確定哪些新的硅光伏電池設(shè)計(jì)最有可能實(shí)現(xiàn)高效率和長(zhǎng)使用壽命，這將節(jié)省研究時(shí)間和精力。該過程將檢查可能影響設(shè)備性能的廣泛因素 - 從硅材料本身的穩(wěn)定性到模塊組件在不同氣候下的加速老化測(cè)試 - 以制定這些預(yù)測(cè)。

4. 阿拉巴馬大學(xué)（阿拉巴馬州Tuscaloosa）：全無機(jī)鈣鈦礦吸收體的前體工程和用于大面積高穩(wěn)定性鈣鈦礦太陽能組件的快速光子退火，獎(jiǎng)勵(lì)金額：30萬美元

項(xiàng)目摘要：該項(xiàng)目將使用新改性的鈣鈦礦材料和創(chuàng)新的加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦太陽能電池的高速打印。這種方法將有助于克服目前鈣鈦礦電池制造的障礙，例如不穩(wěn)定性和較長(zhǎng)的加工時(shí)間。該團(tuán)隊(duì)將使用鈣鈦礦材料，其中有機(jī)分子被無機(jī)元素取代以增加其穩(wěn)定性，并將其與由金屬氧化物材料制成的外層配對(duì)，以提供物理保護(hù)并改善模塊外的電力傳輸。然后，這些將用于通過稱為槽模涂層的工藝從液體溶液中制造模塊，該工藝可以按比例放大以用于高速生產(chǎn)線。該團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是制造功率轉(zhuǎn)換效率高于20%的微型模塊。

5. 亞利桑那大學(xué)（亞利桑那州Tucson）：先進(jìn)的鈣鈦礦太陽能電池開發(fā)和穩(wěn)定性使用在線電化學(xué)方法，獎(jiǎng)勵(lì)金額：30萬美元

項(xiàng)目摘要：該項(xiàng)目將開發(fā)一種儀器來測(cè)試鈣鈦礦光伏電池的缺陷或退化，該儀器可以集成到高通量生產(chǎn)線中。這將提供一種低成本、高度可擴(kuò)展的方法來了解不同材料和制造方法對(duì)鈣鈦礦光伏電池穩(wěn)定性的影響，并實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大鈣鈦礦光伏制造。

6. 康涅狄格大學(xué)（康涅狄格州Storrs）：使用阻抗光譜法對(duì)光伏電池板進(jìn)行性能評(píng)估，獎(jiǎng)勵(lì)金額：30萬美元

項(xiàng)目摘要：該項(xiàng)目將開發(fā)一種可以在運(yùn)行時(shí)分析光伏組件的工具。該工具將測(cè)量光伏組件的功率輸出和壽命如何受到不同強(qiáng)度的光、材料級(jí)特性（如缺陷、雜質(zhì)和機(jī)械性能）以及組件級(jí)特性（如電連接器）的影響。

7. 特拉華大學(xué)（特拉華州Newark）：硅異質(zhì)結(jié)鈍化的原位氫微結(jié)構(gòu)表征 - 解決開路電壓退化和緩解途徑，獎(jiǎng)勵(lì)金額：30萬美元

項(xiàng)目摘要：該項(xiàng)目將開發(fā)一種在加速熱和光應(yīng)力測(cè)試下測(cè)量光伏組件硅層微觀結(jié)構(gòu)變化的方法，旨在預(yù)測(cè)組件的使用壽命。該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將專注于一種特定類型的硅光伏電池，該電池具有薄薄的硅層，并添加了氫以改變電氣特性。這些層提高了光伏電池的效率，但可能會(huì)降低材料的穩(wěn)定性。這種新方法將測(cè)量氫對(duì)加速壽命測(cè)試的反應(yīng)，并利用這些信息制定緩解策略，使硅異質(zhì)結(jié)光伏電池的使用壽命達(dá)到30至50年。

8. 夏威夷大學(xué)馬諾阿分校（夏威夷檀香山）：采用透明導(dǎo)電復(fù)合材料整體封裝鈣鈦礦太陽能電池以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定性，獎(jiǎng)勵(lì)金額：30萬美元

項(xiàng)目摘要：該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將研究一種新的密封劑材料，用作保護(hù)材料鈣鈦礦光伏電池的外層。今天使用的大多數(shù)密封劑必須在高溫下使用，這會(huì)分解鈣鈦礦材料。這種新材料可以在室溫下使用。這種新材料還可以代替玻璃用作保護(hù)層的電池中的玻璃，從而降低這些模塊的成本。

9. 弗吉尼亞大學(xué)（弗吉尼亞州Charlottesville）：高效再生硅太陽能電池，獎(jiǎng)勵(lì)金額：25萬美元

項(xiàng)目摘要：該項(xiàng)目將研究用于回收硅光伏組件中使用的銀金屬的新的成本效益和環(huán)境友好的方法。用于硅太陽能電池電觸點(diǎn)的銀是最昂貴的組件之一，目前使用硝酸從舊的或損壞的硅太陽能電池中回收——這種技術(shù)可能對(duì)環(huán)境有害且效率低下。該項(xiàng)目將使用一種稱為激光燒蝕的新方法，通過將光伏模塊中的硅轉(zhuǎn)化為小顆粒來去除硅。激光燒蝕是一種低環(huán)境影響的工藝，可提供更高的回收銀產(chǎn)量，并且在該工藝中回收的銀顆?？芍苯佑糜谥圃煨碌墓枘K。

10. Uriel Solar（加利福尼亞州(Westlake Village）：研究硅上的單晶碲化鎘以支持未來的光伏設(shè)備，獎(jiǎng)勵(lì)金額：30萬美元

項(xiàng)目摘要：該項(xiàng)目將開發(fā)在頂部添加高質(zhì)量碲化鎘層的方法光伏電池中的硅。與純硅或純碲化鎘光伏電池相比，這些層具有顯著提高功率轉(zhuǎn)換效率的潛力，但添加這一層可能具有挑戰(zhàn)性。該團(tuán)隊(duì)將分析和優(yōu)化添加碲化鎘層的方法，以最大限度地提高穩(wěn)定性、效率和易于制造性。

原標(biāo)題：這10個(gè)光伏創(chuàng)新項(xiàng)目獲美能源部300萬美元獎(jiǎng)勵(lì)