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薄膜技术 开创太阳能光伏未来发展新时代
2021-09-13 12:11:42  来源:哈巴资讯网 

  晶体硅和薄膜电池是现在乃至未来十年的两大主要技术阵营,晶体硅以高转化效率在过去和现在都主导着。而在原有转化效率上突破性的进展以及相对低廉的成本在近两年吸引了投资者更多的关注,处于其急速发展期。

  目前已经实现商业化的有晶体硅电池、非晶硅太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池,聚光太阳能电池。CIGS薄膜太阳能电池也有可能在将来实现产业化。其中,晶体硅太阳能电池占整个市场85%以上的份额。单晶硅太阳能电池大规模生产的平均转换效率已经达到了16.5%,而多晶太阳能电池的转化效率在14.5%到15.8%之间。据悉,中电的已经量产的SE电池的平均转化效率为17.5%,其单晶太阳能电池最高能达到18%的转换效率。而作为中国太阳能行业标杆企业的无锡尚德已宣布的Pluto电池的转化效率达到了18%。

  而在未来太阳能电池的发展蓝图中,薄膜电池则以低成本成为新的亮点,并试图通过改善工艺提高其转换效率将极大的扭转光伏市场的格局。

 原材料在太阳能电池的成本结构中占了重要的比例,薄膜电池能在当前光伏产业发展之路中崛地而起,成本因素起到了关键的作用。据Oerlikon太阳能事业部亚洲区技术营销总经理孙海燕博士介绍,不论是晶体硅还是薄膜太阳能电池,原材料约占总总成本的60%-70%,薄膜太阳能电池的成本无论在过去还是将来都大大低于晶体硅太阳能电池的成本。在2003年,的价格为30美金/公斤,根据模型显示,在系统安装量为1GW时,传统薄膜太阳能电池每KW的价格约是多晶硅太阳能电池的二分之一。而新型的薄膜太阳能电池技术将这种单位电量的价格优势继续扩大。

  在过去的几年中,为了降低晶体硅太阳能电池的成本,用来制作电池片的的厚度已经从原来的300um减薄到了180um,孙海燕博士认为,纵然随着明年多晶硅产能的释放,价格会有一定幅度的回落,但从成本角度,薄膜电池还是具有明显的成本优势。

  作为薄膜电池的主要原料之一——玻璃,约占原材料成本的40%。非晶微晶工艺的薄膜电池需要超白玻璃,因为超白玻璃具有高透光率,对太阳光具有很好的吸收作用。目前国内已经有一些生产企业达到了一定的规模,例如山东金晶、南玻以及耀皮等。这为薄膜电池的规模化生产提供了丰富的原材料供应。

  同时,薄膜的转化效率也在过去的几年中得到很大程度的提升,采用非晶双结技术的薄膜太阳能电池稳定后的转换效率的理论上限为15%,在有报道的量产中最高转换效率已经达到了11%左右。晶体硅电池的发展也推动了薄膜太阳能电池的快速发展,薄膜太阳能电池在技术上目前已经具备了规模化生产的基本条件。

  薄膜太阳能电池解决方案巨头之一的应用材料用Sunfab生产线来主战薄膜太阳能光伏市场,Sunfab最诱人之处莫过于改写了薄膜太阳能电池玻璃基板的尺寸了,将尺寸增大到了2.2米X2.6米,总面积达到了5.7平方米,面积是普通薄膜太阳能电池的4倍,如此大的面积的太阳能电池模组不仅可以节约生产成本,在系统安装时能很大程度上减少安装材料和安装的人力。


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