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美國能源部通過太陽能技術(shù)辦公室 (SETO) 太陽能小型創(chuàng)新項目 (SIPS) 2022資助計劃選擇了19個項目，其中9個為CSP（光熱），10個是光伏項目，總資金600萬美元，在太陽能研發(fā)方面追求創(chuàng)新、有針對性的早期想法。

SIPS項目專注于新穎、高風險或高影響力的想法，這些想法可以在執(zhí)行的第一年內(nèi)產(chǎn)生重大成果，快速驗證新概念并為繼續(xù)研究奠定基礎(chǔ)，旨在通過簡化申請流程并鼓勵從未申請或被選為SETO獎的研究人員的申請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多個項目。

本次入選的10個光伏項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（亞利桑那州Tempe）：用于遠程、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)，獎勵金額：30萬美元

項目摘要：該項目團隊將設(shè)計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，并且使用對供應鏈變化不太敏感的方法和材料制造。這將支持更長的使用壽命，同時保持光伏系統(tǒng)的高性能。

2. 阿貢國家實驗室（伊利諾伊州Lemont）：Solar-Leap：管理環(huán)境和運營條件對資產(chǎn)性能退化長期影響的大眾化工具，獎勵金額：30萬美元

項目摘要：該項目將開發(fā)工具來準確分析和預測光伏組件在不同極端氣候和相關(guān)應力條件下的長期可靠性。當前的工具僅使用小型數(shù)據(jù)集或基于實驗室的實驗，這在預測真實世界的長期光伏組件性能方面可能不太準確。項目團隊開發(fā)的新工具將使用來自大量光伏組件的傳感器數(shù)據(jù)和維護記錄，以更準確地確定現(xiàn)場條件的影響并制定減輕這些負面影響的策略。該團隊將與光伏行業(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其光伏資產(chǎn)運營和維護的影響。

3. 凱斯西儲大學（俄亥俄州Cleveland）：加速先進硅架構(gòu)的學習周期：電池處理方法及其對退化機制的影響，獎勵金額：30萬美元

項目摘要：該項目將開發(fā)一種工藝，可以快速預測p型電池新材料的性能和耐用性，而無需先對新器件進行全面優(yōu)化。通過確定哪些新的硅光伏電池設(shè)計最有可能實現(xiàn)高效率和長使用壽命，這將節(jié)省研究時間和精力。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試 - 以制定這些預測。

4. 阿拉巴馬大學（阿拉巴馬州Tuscaloosa）：全無機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，獎勵金額：30萬美元

項目摘要：該項目將使用新改性的鈣鈦礦材料和創(chuàng)新的加工技術(shù)實現(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)定性和較長的加工時間。該團隊將使用鈣鈦礦材料，其中有機分子被無機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，以提供物理保護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。該團隊的目標是制造功率轉(zhuǎn)換效率高于20%的微型模塊。

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

項目摘要：該項目將開發(fā)一種儀器來測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、高度可擴展的方法來了解不同材料和制造方法對鈣鈦礦光伏電池穩(wěn)定性的影響，并實現(xiàn)擴大鈣鈦礦光伏制造。

6. 康涅狄格大學（康涅狄格州Storrs）：使用阻抗光譜法對光伏電池板進行性能評估，獎勵金額：30萬美元

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

7. 特拉華大學（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，獎勵金額：30萬美元

項目摘要：該項目將開發(fā)一種在加速熱和光應力測試下測量光伏組件硅層微觀結(jié)構(gòu)變化的方法，旨在預測組件的使用壽命。該項目團隊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，但可能會降低材料的穩(wěn)定性。這種新方法將測量氫對加速壽命測試的反應，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到30至50年。

8. 夏威夷大學馬諾阿分校（夏威夷檀香山）：采用透明導電復合材料整體封裝鈣鈦礦太陽能電池以實現(xiàn)長期穩(wěn)定性，獎勵金額：30萬美元

項目摘要：該項目團隊將研究一種新的密封劑材料，用作保護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（弗吉尼亞州Charlottesville）：高效再生硅太陽能電池，獎勵金額：25萬美元

項目摘要：該項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)可能對環(huán)境有害且效率低下。該項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粒可直接用于制造新的硅模塊。

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，獎勵金額：30萬美元

項目摘要：該項目將開發(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。該團隊將分析和優(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。

原標題：這10個光伏創(chuàng)新項目獲美能源部300萬美元獎勵