DOE资助上亿美元推进太阳能发电技术研发和部署

北极星太阳能光伏网讯:DOE日前宣布资助1.28亿美元用于支持太阳能发电技术研发项目，以进一步推进太阳能发电、并网集成和相关制造技术研发突破，提升效率减少安装成本和发电成本，提升太阳能电力经济性，同时改善集成太阳能电力电网的稳定性和弹性，进而扩大太阳能电力在全美的部署规模。本次资助重点聚焦五大主题，包括：（1）光伏发电技术；（2）聚光太阳能热发电技术；（3）系统软成本削减；（4）太阳能制造业创新；（5）先进的太阳能并网集成技术。具体内容如下：

（来源：微信公众号“先进能源科技战略情报研究中心”ID：CASEnergy）

1、光伏发电技术研发（21个项目，总额2360万美元）

•光伏联合研发项目：研发并验证使用低温和超声波加工III-V族化合物晶圆工艺的可行性，以代替金属切割减少材料浪费、降低制备成本并提高晶圆基板的使用寿命；利用先进电池模块原型制造设施，来提高发射极和背面钝化电池（PERC）制造工艺水平，降低生产成本；针对背接触的CdTe太阳电池开发高性能背接触材料和工艺，以在减少功率损失前提下将该电池效率提升到25%水平；利用机器学习、大数据等数字技术开发光伏电站的故障自动监测和诊断系统，以减少意外事故发生频率，同时减少人工成本进而降低发电成本；开发低成本、高效规模化生产稳定钙钛矿太阳电池的沉积技术；开发高效、低成本、稳定的双面钙钛矿太阳电池卷对卷生产工艺；开发新型的封装密封剂，能够有效吸收钙钛矿中泄漏出的铅元素；对暴露在高温、强光和其他潜在损害因素的环境下钙钛矿太阳电池进行电池结构的原位表征，研究其降解衰退机制；开发浮法硅晶片的制作工艺替代传统的线锯切割工艺，减少制备过程的材料浪费。

•小型创新项目：开发新型的超声波表征手段用于表征太阳电池封装模块中的EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）交联度，来减少层压缺陷产生；开发新型低成本长寿命（25年）的空穴材料，以将钙钛矿太阳电池效率提升到超过30%水平；探索PERC结构P型硅基电池光、高温诱导的性能衰退机理；开发横截面原位表征工具来观测光伏器件中载流子的迁移情况，探明载流子的动力学机理；利用机器学习、大数据来收集和分析光伏电站运行数据，指导优化光伏电站设计，并对新电站进行技术经济评估，减少电站成本；搭建一个利用太阳能作为供能系统的兔子饲养房，评估其技术、经济、环境的可行性；通过模拟和实验探索异质结硅基电池和PERC硅基电池的性能衰退机制；利用纳米粒子电喷雾激光沉积技术（NELD）制备PERC电池的银接触点，以提升电池性能；III-V族太阳电池衬底的回收再利用技术研发，降低制造成本；开发高性能的发射极和背面钝化CdTe电池，并研究其局域的载流子动力学行为；开发新型、低成本、环保型的天然石英石转变高纯硅的生产技术。

2、聚光太阳能发电技术研发（13个项目，总额3000万美元）

•热能存储技术；研发高效经济的长时（周或者季节性）储能系统与聚光太阳能热发电（CSP）结合，实现能量的全年度合理分配；开展高温太阳能热化学储能技术研究，以提高太阳能热发电的经济效益；开发一种新的复合陶瓷热能存储材料替代金属材料以提高存储罐的隔热性和机械强度；验证使用存储液化石油气的大型储罐来收集并存储太阳能产生的热蒸汽技术经济可行性。

•材料和制造研究：用于集中式CSP发电厂的超临界CO2循环系统换热器中镍合金的蠕变和疲劳特性研究；开发新型的压缩机用于超临界CO2动力循环系统，集成到CSP电站改善发电性能；开发利用金属粉末压制方法制备超临界CO2动力循环系统组件的工艺，以降低制造成本；碳化硅接收器替代金属合金用于CSP电厂存储高温熔融氯化物盐，增加接收器耐热性和耐腐蚀性，延长寿命；研究第三代CSP发电系统中各组件、焊接件的热机械行为，探索优化工艺延长组件寿命；针对以超临界CO2作为工质的CSP电站开发新型的自润滑、高效碳纳米管阵列刷式密封，提升涡轮机效率同时减少成本；开发耐氧化、热机械性能优异（能够承受超临界CO2、熔融盐腐蚀和800℃高温）的陶瓷复合换热器；开发一款耐高温、抗冻的熔融盐阀，可减轻CSP高温工作环境下的泄漏和冻结，减少因冻结和停机而造成的运行和管理负担；开发基于偏振技术的成像系统，提高光线测量的灵敏度，用于评估CSP集热器系统的性能。

3、系统软成本削减（19个项目，总额1760万美元）