薄膜電池的優(yōu)勢(shì)和風(fēng)險(xiǎn)分析 |
???從技術(shù)上講,最為成熟的薄膜太陽(yáng)能電池當(dāng)屬硅基薄膜太陽(yáng)能電池,包括非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池和非晶硅/微晶硅雙疊層薄膜太陽(yáng)能電池,在進(jìn)行薄膜電池投資或研究時(shí),應(yīng)著重考慮原材料擁有量和技術(shù)進(jìn)步的風(fēng)險(xiǎn)。薄膜電池會(huì)首先在歐美日等國(guó)家和地區(qū)大規(guī)模開(kāi)發(fā),晶體硅太陽(yáng)能電池等較為成熟的技術(shù)將向中國(guó)及其他發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移。
????當(dāng)前太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)的主流技術(shù)為晶體硅太陽(yáng)能電池,包括單晶硅太陽(yáng)能電池和多晶硅太陽(yáng)能電池。經(jīng)過(guò)近幾年太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,其效率已經(jīng)有了很大提高,成本也大幅度下降。目前大規(guī)模生產(chǎn)的單晶硅太陽(yáng)能電池的平均光電轉(zhuǎn)化效率可以達(dá)到16.5%至17%之間,而多晶硅太陽(yáng)能電池的平均光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到15.5%。晶體硅太陽(yáng)能電池的主要問(wèn)題是產(chǎn)業(yè)鏈的工藝復(fù)雜,因此,將晶體硅太陽(yáng)能電池的成本大幅度降低會(huì)遇到較大困難。在降低成本方面,薄膜太陽(yáng)能電池漸漸顯示出了它的競(jìng)爭(zhēng)力。 ????硅基薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)相對(duì)成熟 ????目前,從技術(shù)上講,最為成熟的薄膜太陽(yáng)能電池當(dāng)屬硅基薄膜太陽(yáng)能電池,包括非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池和非晶硅/微晶硅雙疊層薄膜太陽(yáng)能電池,其中非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池在上世紀(jì)80年代就已經(jīng)開(kāi)始較大規(guī)模的批量化生產(chǎn),但是后來(lái)發(fā)現(xiàn)該種電池存在光致衰退現(xiàn)象,而且其效率提高得很緩慢,因此在上世紀(jì)90年代晶體硅太陽(yáng)能電池產(chǎn)量擴(kuò)大的情況下,非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)所占的比例越來(lái)越低了。直至最近,太陽(yáng)能發(fā)電市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大,以及由此造成的硅材料短缺日益嚴(yán)重,使得人們加緊了硅基薄膜太陽(yáng)能電池的研發(fā)。人們的主要目標(biāo)是提高效率,提高穩(wěn)定性,降低制造成本,其基本技術(shù)是使用PECVD(等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積)技術(shù)沉積非晶硅或微晶硅薄膜,襯底是低廉的玻璃或不銹鋼材料。 ????目前非晶硅單層薄膜的光電轉(zhuǎn)化效率為6%,光致衰退率可以控制在初始效率值的15%左右。也就是說(shuō),在剛制備的電池組件的效率為8%,經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的日照之后,其效率達(dá)到6%左右,并最終穩(wěn)定在這個(gè)值。這種特性可以為當(dāng)前的消費(fèi)者所接受。目前新近開(kāi)發(fā)出的非晶硅/微晶硅雙疊層太陽(yáng)能電池可以達(dá)到8.5%的穩(wěn)定效率,而其光致衰退更小,但是由于其工藝較復(fù)雜,產(chǎn)業(yè)規(guī)模不大,致使其成本仍較高。實(shí)際上,目前研究機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)界都在加緊研究硅基薄膜太陽(yáng)能電池的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化技術(shù),各方都投入了巨資進(jìn)行新產(chǎn)品的研發(fā),其中包括世界頂級(jí)半導(dǎo)體設(shè)備制造商美國(guó)的應(yīng)用材料公司、歐洲的Oerlikon公司、日本的日本真空公司、德國(guó)的萊寶真空公司、美國(guó)的EPV公司等。這些公司可以提供成套的非晶硅或者非晶硅/微晶硅雙疊層太陽(yáng)能電池制造設(shè)備以及相匹配的生產(chǎn)制造工藝。 ????硅基薄膜電池出現(xiàn)投資熱潮 ????在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了硅基薄膜電池的投資熱潮。研究機(jī)構(gòu)目前已經(jīng)描繪了五代硅基薄膜太陽(yáng)能電池工藝技術(shù):第一代非晶硅單結(jié)薄膜太陽(yáng)能電池、第二代非晶硅/非晶硅雙結(jié)薄膜太陽(yáng)能電池、第三代非晶硅/微晶硅雙結(jié)薄膜太陽(yáng)能電池、第四代非晶硅/非晶硅鍺雙結(jié)或三結(jié)薄膜太陽(yáng)能電池、第五代非晶硅/非晶硅鍺/微晶硅三結(jié)薄膜太陽(yáng)能電池。目前在產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域中的主要技術(shù)仍舊是前兩者,但是第三代硅基薄膜太陽(yáng)能電池將在2009年或2010年投入大規(guī)模生產(chǎn),屆時(shí)第一代和第二代技術(shù)將退出產(chǎn)業(yè)界。 ????在生產(chǎn)線技術(shù)方面依關(guān)鍵的PECVD沉積系統(tǒng)分類(lèi),可以劃分出以下5種設(shè)備模式:?jiǎn)问叶嗥琍ECVD沉積系統(tǒng)(EPV、BudaSolar)、串聯(lián)線列式多室單片PECVD沉積系統(tǒng)(日本真空)、并聯(lián)線列式多室單片PECVD沉積系統(tǒng)(萊寶真空)、團(tuán)簇式多室單片PECVD沉積系統(tǒng)(應(yīng)用材料公司)、單多片混合型PECVD沉積系統(tǒng)(Oerlikon公司)。 |
薄膜電池的優(yōu)勢(shì)和風(fēng)險(xiǎn)分析
2009年11月10日 11:46 www.1cnz.cn 作者:佚名 用戶(hù)評(píng)論(0)
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