北极星太阳能光伏网讯:为了增强美国的创造力并重新确立市场上的国家领导地位，美国能源部开展了“美国制造太阳能奖”，以刺激制造，开拓创新的办理方案和产品，褒奖和寻衅有助于毁坏该领域的传统思维，并先容、扩展和发展可能的方法。每一轮奖项将在不到一年的韶光内将新技能带入商业前的准备阶段，验证早期产品或测试现场技能，以确保新想法进入市场。每个团队将得到50,000美元的现金褒奖，并有资格参加下一阶段的比赛。作为比赛的一部分，参赛团队还可以访问DOE国家实验室，技能孵化器和加速器，风险投资公司，天使投资人以及行业的网络。美国国家可再生能源实验室（NREL）是“美国制造寻衅赛”的奖项管理员。
（来源：微信"大众年夜众号“光伏测试网”ID：TestPV）
2月11日，美国能源部（DOE）从120个提案中宣告了20个获邀参加美国制造太阳能奖第3轮下一阶段竞赛的竞争团队。这些项目将办理与新型太阳能运用（如农业）干系的寻衅，并展示在电网故障时如何利用太阳能供应备用电源。个中9个团队涉及太阳能光伏产品及材料技能的发展，11个团队将办理与太阳能如何与电网整合有关的寻衅。
这些项目对付海内研究机构和厂商有主要的参考代价，能启示您潜在的商机和创新产品。跟TestPV一起来理解个中的9个光伏产品及材料奖项目：
光伏：
1.耐用减反射和自清洁玻璃
研发具有增强宽带和广角抗反射、抗污染和自清洁功能的耐用光伏玻璃。团队正在探求成熟的玻璃制造商作为互助伙伴，帮助供应光伏或玻璃行业的验证方法，互助伙伴具有组件户外和耐久性测试履历，能供应组件耐久性测试装置如湿热热室、组件现场试验举动步伐等。拟议的技能包括问题4下的操持中所述的以下五项任务。
开拓可扩展的蚀刻方法，在大面积玻璃上天生各种减反射纳米构造。
表征纳米构造玻璃的光学和亲/疏水性能；测试玻璃防污染和自清洁性能；测试玻璃抗划伤性和机器耐久性；采取该纳米构造玻璃制作光伏电池并进行效率丈量
2.PV双面及柔性组件用透明聚合物阻隔膜
Dunmore公司的项目旨在开拓能支持双面组件运用的透明薄膜。该透明薄膜将来还能用作户外光伏组件的修复胶带、分外双面运用的金属化及压印膜、太阳能集热器薄膜、提高双面组件发电效率的发射膜、反射网格、BIPV材料、坚韧的专业光伏膜，以及航天、交通、便携式运用专业膜。
Dunmore认为，该透明阻隔膜的关键技能寻衅包括：
为多层构造选择和筛选得当的薄膜和粘合剂产品设计的初始测试和验证，包括透明度和阻隔性能对阻隔膜构造进行长期测试，以确保设计足够坚固最主要的是，展示材料在极度温度、紫外线和湿气下的长期性能加速老化试验（如250到3000小时的双八五试验，证明材料能利用20年或更永劫光，理解潜在的失落效模式和现场利用寿命）
Dunmore还将通过NREL进行阻隔膜的机器试验、水汽传输率（MVTR）、分光光度法颜色、透光率和稠度测试、电气试验、太阳仿照氙灯试验、剥离强度和与密封剂的附着力测试（湿热试验后）、组件测试。通过与潜在的组件制造商互助，将透明膜用作组件前板或后板进行层压封装测试，并对封装后的组件进行户外运用和老化测试。
3.高效大略的光伏支架系统
跟踪支架比固定支架能帮助光伏组件多发电20%以上，因而单轴跟踪系统被广泛运用于地面电站，但并未被其它市场接管。Pursuit Solar认为这紧张是传统的单轴跟踪系统设计繁芜，跟踪电子模块依赖非独立直流电力供应（有时用电池）、电机（线性实行器或回转驱动）、掌握软件、辐照度传感器及通信网络。再者，传统单轴跟踪系统本钱较高，安装技能繁芜，调试麻烦，系统可靠性还差，运行掩护多。
因此，Pursuit Solar 公司将开拓一种无马达、无掌握系统、不消耗外部电力、掩护大略的光伏跟踪支架。
该设计的特点是：
跟踪更加大略– 完备由太阳驱动并定位，系统本身只有运动部件，无需电网或电池供电；部件本钱更低– 部件越少，本钱越低，无论是采购、安装或是掩护本钱；跟踪更加可靠– 驱动设计基于成熟的热工液压事理。
Pursuit Solar认为，该产品尤其适宜于户用、工商业、农业及小型地面光伏电站。
4.PV WaRD水剖析软件
参赛团队开拓了一个量化的水丈量系统，以帮助办理光伏组件中与水分干系的故障。该系统采取非打仗的无损技能，丈量光伏组件内的水分含量，为预测组件的长期衰减机理供应了根本数据。
组件运用过程中会涌现封装材料变黄、分层和打仗堕落，组件内水分的存在会加速这种变革。因此，该项目假设组件衰减与组件生命周期中不同阶段的含水量有某种函数关系，通过组件内部含水量的变革评估组件可能的发电量丢失，为保险或投资运营供应主要参考。
该技能设想有两种运用办法：
一：作为评估工具来确定水分对已安装光伏组件的影响；
通过与公用奇迹公司互助，在不中断正常运营的情形下对已支配的组件进行湿度和性能测试。与NREL已经进行的组件加速老化和耐用性测试数据综合，深入理解水分在测试中的浸染。
二：作为组件制造的质量掌握工具。
与组件制造商互助，在制造和质量掌握测试阶段的不同阶段丈量含水量，重点放在湿热测试前后。根据结果，进而通过去除多余水分启动二次丈量。该结果能够评估潜在的本钱节约、产量提高以及湿度监测对产量的影响
项目须要定制加工和数字化处理信息数据，与行业投资商一起湿度干系的衰减预测对组件安装和保险本钱的影响，提高对新保险和全体项目承保的信心，在项目索赔中，通过这些丈量剖析项目失落效的缘故原由，例如定量地显示狂风雨对发电量丢失和对未来性能的预期影响。
5.远程支配的光伏组件
如果你的屋顶或地面有时要派用场，那你就无法安装固定的光伏阵列。因此，Rise Energy Systems公司（RES）准备开拓一种新的工商业及户用光伏安装，目标是创建一个可远程支配的光伏阵列，当现有铺设区域不被利用时安装，利用时收起，为那些没有得当屋顶的人供应太阳能接入，降落软本钱，增加清洁周期，降落所需的支架本钱。
该系统须要进行电气、机器和风荷载试验。电气试验确定发电性能和安全，机器测试验证组件是否能缩回到存储容器中，大型风洞测试以确定自动退缩机构失落灵的情形和灾害性故障下最大的安全风速。
6.机器人技能改变了光伏电站的景不雅观
光伏电站的除草对付电站运维至关主要，只管中国的光伏电站有“光伏羊”除草创意。人工除草对付大型光伏电站本钱较高，除草剂对环保不利。本项目旨在开拓一种除草机器人，优化切削刀片设计，优化电池寿命、掩护间隔、割草频率、割草质量和噪音水平，能利用光伏电力。此外，机器人还要自动识别柱子、栅栏等障碍物，并能掩护靠近柱子和栅栏的植被。
7.雪地光伏组件
寒冷地区的大雪对付光伏电站的发电和运维是严厉的寻衅。NREL数据显示，美国受影响地区每年的光伏风险丢失为2-16%，北方地区的因大雪导致的光伏发电量丢失达10-16%，极度情形下，更北部的地区光伏发电量丢失可能达到40%。传统的光伏组件不是为冰雪条件而设计的，因此降雪会影响光伏组件寿命和掩护本钱。
项目旨在开拓出一种办理方案，利用标准的太阳能电池板制造技能，创建一个优化的太阳能电池板，以减少冰雪造成的丢失。
在原型设计中，项目操持利用波折的金属板作为组件的后框架，其纳米加热技能比普通的电阻加热效率提高2.5倍。
8.跟踪支架基座Tacker Sleds
农场为了改进土壤康健，会只管即便少用化肥，因此会将某块地进行覆盖植被与经济作物轮换栽种，这也增加生物多样性，减少水土流失落。
本项目发明的跟踪系统基座便是为了让农场方便地将底座在覆盖植被用地和经济作物用地之间转运，让光伏跟踪支架系统从固定式变成移动式。。
9. 光伏大略组装套件
太阳能无处不在，但太阳能系统并非处处可在。在一些不具备光伏阵列安装条件，却须要利用光伏发电的场合，这种大略的光伏组装套件便成为一种很好的选择。
这种光伏套件，可随时移动，安装快速大略，没有常见的屋顶光伏如遮阳、坡度、方向、屋顶年限、攀爬等问题，用户能够随时带到下一个须要的地方。一样平常DIY用户可以完成组装，只须要一名电工完成与电网的终极连接，减少安装本钱。能为“能源孤岛”供应太阳能+存储能力，提高社区的能源弹性。产品可设计为都雅的有机外不雅观（绿色/棕色）或当代（银色/玄色）。
产品增加了许多紧张的、目前尚未开拓光伏，却阳光充足地区的太阳能利用率，如家装和家居用品商店、卖场、临时建筑，一些为行人和车辆供应清洁能源、遮阳的商业和民用场所，提升场所的“绿色”形象，也适于灾后规复、新建筑区域、节日等半永久性建筑。
结语
看完这九个光伏运用及材料创新，您有什么收成吗？您有没有相似或更好的创意和大家一起分享？欢迎在文末留言，也欢迎对这九个国家级创新创意投票。也请期待下一期，美国制造太阳能奖的11个光伏系统集成创新项目。
原标题:商业化准备阶段：九种颠覆传统的光伏新技能（1）
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