薄膜太阳能电池的特点及发展前景
因此钙钛矿电池是目前最具产业前景的新型薄膜太阳能电池。

因此钙钛矿电池是目前最具产业前景的新型薄膜太阳能电池。
1.引言1.1 概述概述太阳能电池作为一种可再生能源的重要形式,一直以来都是人们关注和研究的焦点。
近年来,钙钛矿电池作为一种新型薄膜太阳能电池,备受瞩目。
相对于传统的硅基太阳能电池,钙钛矿电池具有更高的光电转化效率、更低的制造成本以及更广泛的应用前景。
钙钛矿电池是以钙钛矿材料为光电转换层的太阳能电池。
钙钛矿材料的结构特殊,能够吸收广谱光并将其转化为电能。
相比之下,传统的硅基太阳能电池对于光谱的利用范围较窄,导致光电转化效率不高。
而钙钛矿电池能够充分利用光能,其光电转换效率已经超过了20以上,且有望进一步提升。
此外,钙钛矿电池的制造成本也较低。
相对于硅基太阳能电池需要高温和昂贵的单晶硅材料,钙钛矿电池可以通过简单的溶液法制备,采用低温制备工艺,制造成本较低。
这使得钙钛矿电池具有更强的市场竞争力。
钙钛矿电池不仅具有较高的光电转换效率和低制造成本,还有广泛的应用前景。
由于其薄膜结构和良好的柔性,钙钛矿电池可以灵活应用于各种形状和尺寸的电子设备上,例如智能手机、便携式电子产品、可穿戴设备等。
此外,钙钛矿材料还可以实现半透明的特性,可以应用于建筑物的玻璃幕墙、车窗等场景,实现建筑一体化和能源自给自足。
综上所述,钙钛矿电池作为一种新型薄膜太阳能电池,具有更高的光电转换效率、更低的制造成本以及更广泛的应用前景。
随着对新能源的需求不断增加和技术的不断突破,相信钙钛矿电池必将在未来的太阳能电池产业中占据重要地位。
1.2文章结构文章结构是指文章的整体框架和组织方式,它决定了文章的逻辑性和条理性。
本文将按照以下结构展开对钙钛矿电池的讨论:第一部分为引言,主要包括对钙钛矿电池的概述,介绍其一般特点以及对环境、能源未来发展等方面的积极影响;同时介绍本文的结构。
通过引入这一新兴领域的核心论点和宏观背景,引起读者的兴趣,使读者更好地理解全文。
第二部分为正文,具体探讨钙钛矿电池的基本原理和其在能源领域的优势和应用前景。
2024年碲化镉薄膜太阳能电池市场分析现状

2024年碲化镉薄膜太阳能电池市场分析现状引言碲化镉薄膜太阳能电池是当今可再生能源领域的重要组成部分之一。
随着世界能源需求的增长和对环境可持续性的关注度提高,碲化镉薄膜太阳能电池市场正迅速发展。
本文将对碲化镉薄膜太阳能电池市场的现状进行分析,包括产业发展、市场需求和竞争态势等方面。
产业发展现状碲化镉薄膜太阳能电池产业自上世纪六十年代开始发展,经历了多个阶段的演变。
目前,主要的碲化镉薄膜太阳能电池产业集中在亚洲地区,特别是中国和日本。
中国在碲化镉薄膜太阳能电池生产技术和产能方面具有较强的竞争优势,成为全球最大的生产国。
而日本则在碲化镉薄膜太阳能电池研发和创新方面具有领先地位。
市场需求分析随着全球对可再生能源的需求增长,碲化镉薄膜太阳能电池的市场需求也呈现上升趋势。
碲化镉薄膜太阳能电池具有高转换效率、优异的低光衰减能力和可适应多种光谱的特性,使其在市场上具有广阔的应用前景。
尤其在户外场景和光照条件较差的环境中,碲化镉薄膜太阳能电池的市场需求更为迫切。
竞争态势分析随着碲化镉薄膜太阳能电池市场的迅速发展,竞争态势也日趋激烈。
目前市场上存在多家主要厂商,包括First Solar、AVANCIS、Hanergy、Miasole等。
这些厂商之间的竞争主要体现在技术创新、性能提升和成本降低等方面。
同时,政府政策和市场环境的变化也会对碲化镉薄膜太阳能电池的竞争态势产生重要影响。
市场前景展望尽管碲化镉薄膜太阳能电池市场面临着一些挑战,例如高成本和环境影响等问题,但其仍有着广阔的市场前景。
随着技术的进步和成本的降低,碲化镉薄膜太阳能电池有望在未来几年内实现更大规模的应用。
同时,政府的支持政策和社会对可再生能源的需求增长也将促进碲化镉薄膜太阳能电池市场的进一步发展。
结论综上所述,碲化镉薄膜太阳能电池市场在产业发展、市场需求和竞争态势等方面呈现出积极的发展趋势。
面对挑战和机遇,碲化镉薄膜太阳能电池市场有望在未来实现更大规模的应用,并为世界能源结构的转型作出重要贡献。
2024年碲化镉薄膜太阳能电池市场前景分析

2024年碲化镉薄膜太阳能电池市场前景分析引言太阳能电池作为一种绿色可再生能源,受到了极大的关注。
碲化镉薄膜太阳能电池作为其中的一种重要技术,具有高转换效率、低成本以及较好的稳定性等优势,吸引了众多投资者和厂商的目光。
本文将对碲化镉薄膜太阳能电池市场前景进行分析,以期为相关行业提供参考。
碲化镉薄膜太阳能电池技术概述碲化镉薄膜太阳能电池主要由碲化镉薄膜层、窄带隙层、前接触层、背接触层等组成。
其工作原理是光子从玻璃表面射入薄膜层后被吸收,产生电子和空穴,通过电场分离并在电极上形成电流,实现能量转换。
碲化镉薄膜太阳能电池市场现状碲化镉薄膜太阳能电池市场在过去几年取得了快速的发展。
其高转换效率和较低的制造成本使其在太阳能电池市场中占有一定竞争优势。
同时,碲化镉薄膜太阳能电池具有良好的稳定性,能够适应各种环境条件,因此在户外应用中具有广阔的市场前景。
2024年碲化镉薄膜太阳能电池市场前景分析市场规模预计未来几年碲化镉薄膜太阳能电池的市场规模将逐步扩大。
随着能源需求的增加及环境污染问题的加剧,对清洁能源的需求也越来越大。
碲化镉薄膜太阳能电池作为一种高效、低成本的太阳能电池技术,将在市场上具有广阔的应用前景。
技术进展碲化镉薄膜太阳能电池的研究和开发仍在不断进行。
随着技术的进步和创新,碲化镉薄膜太阳能电池的转换效率和稳定性将进一步提高,制造成本也会相应降低。
这将进一步推动碲化镉薄膜太阳能电池的商业化进程,并带来更广阔的市场空间。
市场竞争作为太阳能电池市场的一部分,碲化镉薄膜太阳能电池面临着激烈的市场竞争。
传统的硅基太阳能电池技术在市场上占有较大份额,而其他新型太阳能电池技术也在不断涌现。
碲化镉薄膜太阳能电池需要在技术创新和成本控制上下功夫,才能在竞争中脱颖而出。
应用前景碲化镉薄膜太阳能电池凭借其高效、低成本和稳定性等特点,具有广泛的应用前景。
除了传统的屋顶和地面光伏发电系统外,碲化镉薄膜太阳能电池还可以应用在移动充电设备、户外照明以及农村电力供应等领域。
晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。

晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。
【摘要】晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池是目前主流的太阳能电池技术。
晶体硅太阳能电池采用单晶硅或多晶硅制成,具有高转换效率和较长寿命的特点,广泛应用于家用光伏发电系统和大型光伏电站。
制造成本高和生产过程能耗大是其主要缺点。
薄膜太阳能电池利用薄膜材料制成,具有灵活性和轻便性,适用于建筑一体化等特殊场景。
但是转换效率较低,使用寿命短。
比较晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池的效率、成本、适用场景等方面可见各有优劣。
未来,随着技术的进步和成本的下降,晶体硅和薄膜太阳能电池将继续发展,为清洁能源产业注入新动力。
【关键词】晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、原理、特点、应用、优缺点、比较、发展前景、总结。
1. 引言1.1 太阳能电池简介太阳能电池,也称为光伏电池,是一种能够将太阳能转化为电能的设备。
它是利用半导体材料的光电效应将太阳辐射直接转换为直流电的装置。
太阳能电池是清洁能源中的重要组成部分,具有环保、可再生和低碳的特点。
太阳能电池的核心部件是光伏电池片,其主要材料包括硅、硒化镉、铜铟镓硒等。
目前市场上主要有晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池两类。
晶体硅太阳能电池具有较高的转换效率和稳定性,是目前主流的太阳能电池技术;而薄膜太阳能电池则具有柔性、轻便和生产成本低的优势。
太阳能电池的应用领域广泛,包括家用光伏发电系统、工业和商业用途,以及航天航空领域等。
随着太阳能产业的快速发展,太阳能电池的效率和成本不断提升,未来将在能源领域扮演越来越重要的角色。
1.2 晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池介绍晶体硅太阳能电池是目前应用最广泛的太阳能电池技术之一。
它由大面积的单晶硅或多晶硅材料组成,通过将硅材料加工成光伏电池片并组装成电池组,从而将太阳能转化为电能。
晶体硅太阳能电池具有转换效率高、稳定性好、寿命长等优点,被广泛应用于屋顶光伏发电、太阳能光伏电站等领域。
薄膜太阳能电池是一种新型的太阳能电池技术,采用薄膜材料作为光伏电池片,相比于晶体硅太阳能电池,薄膜太阳能电池具有重量轻、柔软性好、制造成本低等优点。
薄膜太阳能电池的研究及应用

薄膜太阳能电池的研究及应用薄膜太阳能电池是应用广泛的一种太阳能技术,在太阳能发电领域中扮演重要的角色。
如今,在探寻清洁能源的道路上,人们越来越依赖于太阳能发电,薄膜太阳能电池也被认为是一个不错的选择。
一、薄膜太阳能电池的发展历史薄膜太阳能电池最早的研究可以追溯到上世纪50年代末期。
当时美国贝尔实验室发现,硫化镉薄膜对太阳光具有吸收和转化的作用。
进入70年代以后,太阳能技术逐渐得到普及,薄膜太阳能电池因其体积小、重量轻、柔性较强等优势越来越受到人们的关注。
二、薄膜太阳能电池的特点和优势薄膜太阳能电池是一种光电转换器件,与厚薄片太阳能电池相比,其主要优势在于:1、轻薄柔性:薄膜太阳能电池采用薄膜太阳能电池基底,柔性好,可以应用于机器人、电子标签、可穿戴设备等电子产品领域,也可以应用到建筑物的窗户或外墙上。
2、高效:薄膜太阳能电池可以将太阳能转化为电能,具有高效能转换的特点。
目前市面上的薄膜太阳能电池转换效率达到了10%以上。
3、成本低:由于薄膜太阳能电池具有材料低成本、制造过程简单等特点,制造成本比厚薄片太阳能电池更加优势。
三、薄膜太阳能电池的分类按材料分类,薄膜太阳能电池通常分为以下几类:1、薄膜硅(a-Si)太阳能电池:a-Si 是一种非晶硅材料,采用PECVD等技术在薄膜太阳能电池基底上进行压电转换来将太阳光转化为电能。
2、铜铟镓硒(CIGS)太阳能电池:CIGS 太阳能电池是一种沙莓氏结构的太阳能电池,它的薄膜基底通常是玻璃或不锈钢。
CIGS 太阳能电池的效率高,稳定性好,但是制造工艺相对较为复杂。
3、有机薄膜太阳能电池:有机太阳能电池以有机半导体材料为基础,常见的有机材料有聚合物、酞菁类化合物等。
四、薄膜太阳能电池的应用前景随着全球清洁能源政策和市场的逐渐发展,薄膜太阳能电池在设备制造、能源存储、封装材料、航空航天、汽车行业等领域都有广泛的应用前景。
例如,在建筑领域中,薄膜太阳能电池可用于建筑材料和各种透明材料,如窗户、隔热材料等,以及在大型建筑物如桥梁、道路等地方进行公共区域照明和提供城市光源等多项应用。
非晶硅及薄膜太阳能电池技术的发展与应用

非晶硅及薄膜太阳能电池技术的发展与应用随着环保意识的不断提高和能源危机的日益加剧,太阳能电池作为一种清洁、可再生的能源,逐渐成为了世界各国节能减排和发展可再生能源的重要选择。
而在众多太阳能电池技术中,非晶硅和薄膜太阳能电池技术因其高效、轻薄、柔性等优点,受到了越来越多的关注。
本文将探讨非晶硅及薄膜太阳能电池技术的发展历程、特点以及应用前景。
一、非晶硅太阳能电池技术的起源和发展非晶硅太阳能电池是一种利用非结晶硅(a-Si)薄膜作为光电转化层制成的新型太阳能电池。
20世纪70年代初期,斯坦福大学的英国物理学家David Adler和John W. Coburn等人,在研究等离子体物理学时,偶尔发现了a-Si材料的非晶性质和光电特性,进而发展出了非晶硅太阳能电池。
相较于传统的晶硅太阳能电池,非晶硅太阳能电池具有以下几个突出优点:1.高效:非晶硅太阳能电池的光电转换效率高,可以达到10%以上。
2.轻薄:由于非晶硅材料具有较小的晶粒大小和结构不规则,因此可以制备出非常薄的电池层,使得整个太阳能电池组件变得轻薄、灵活,便于安装和使用。
3.低成本:非晶硅太阳能电池具有制备工艺简单、原材料价格低廉的特点,因此制造成本相对于晶硅太阳能电池较低。
4.半透明:非晶硅太阳能电池可制成半透明的电池层,可以用于建筑物的幕墙、采光、遮阳等场合。
二、薄膜太阳能电池技术的发展历程和优势薄膜太阳能电池技术是指将各种材料的薄膜制成太阳能电池的光电转化层,其中包括非晶硅、铜铟镓硫(CIGS)、铜铟镓铝硫(CIGAS)等多种材料。
相比非晶硅太阳能电池,薄膜太阳能电池材料的选择更加广泛,也因此有更大的发展前景。
早在20世纪50年代,人们就开始了对于薄膜太阳能电池的研究。
当时使用的材料主要是半导体材料,但是效率较低,仅能达到不到1%。
1983年,美国联邦航空局研制出了铜铟镓硫(CIGS)薄膜太阳能电池,并在1991年实现了15.9%的能量转化效率,创造出了当时太阳能电池记录,这一技术因其高效、柔性等特点,受到了世界各国的瞩目。
薄膜太阳能电池在能源领域的应用

薄膜太阳能电池在能源领域的应用薄膜太阳能电池作为一种新型的可再生能源技术,正逐渐在能源领域占据重要地位。
与传统的硅片太阳能电池相比,薄膜太阳能电池具有重量轻、灵活性强、生产成本低等优势,使其在工业、建筑、交通等领域的应用渐渐成为现实。
首先,薄膜太阳能电池在家庭能源供给方面具有广阔的应用前景。
家庭用电是每个家庭必不可少的需求,而使用薄膜太阳能电池可以将太阳光转化为电能,为家庭供应可再生清洁能源,减少对传统电力的依赖。
此外,薄膜太阳能电池的灵活性使其可以与各种建筑物结合,如安装在屋顶、阳台、窗户等位置,最大限度地利用太阳能资源。
其次,薄膜太阳能电池在工业领域的应用也十分广泛。
许多工业生产过程需要大量的电力支持,而薄膜太阳能电池可以通过吸收太阳能来转化为电能,为工业设备供应能源,降低能源消耗和排放,实现绿色生产。
同时,与传统的硅片太阳能电池相比,薄膜太阳能电池在生产过程中更加环保,减少了对稀有金属的需求和环境污染,符合可持续发展的要求。
此外,薄膜太阳能电池的可移动性使其在交通领域具有巨大潜力。
现代交通工具不仅需要燃料供应,也需要电力供应。
以电动汽车为例,薄膜太阳能电池可以安装在车顶或车窗上,通过太阳能来为电动汽车充电,延长行驶里程,减少对传统能源的依赖,进一步促进可持续发展。
此外,薄膜太阳能电池还可以用于通勤工具,如自行车、电动摩托车等,为城市出行提供清洁、便捷的能源解决方案。
在农业领域,薄膜太阳能电池也有着广阔的应用空间。
农业是国家粮食、棉花、油料等重要农产品的生产基地,而薄膜太阳能电池可以帮助农民提供清洁、可再生的能源供给,为温室、灌溉以及农机设备等提供电力支持。
此外,薄膜太阳能电池还可以用于养殖业的水泵、渔船等领域,为农业生产提供可持续发展的能源支持,助力农村经济的发展。
值得一提的是,薄膜太阳能电池的研究和发展仍然处于不断创新的阶段。
随着技术的进步,薄膜太阳能电池的转换效率持续提高,生产成本不断降低,更多应用领域的可能性将逐渐实现。
2024年碲化镉薄膜太阳能电池市场规模分析

2024年碲化镉薄膜太阳能电池市场规模分析引言碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池是一种基于可培训材料制成的柔性太阳能电池,具有高效率、低成本和较短的能量回收期等优点。
随着可再生能源市场的发展和对清洁能源需求的增长,碲化镉薄膜太阳能电池市场正逐渐扩大。
在本文中,我们将对碲化镉薄膜太阳能电池市场规模进行分析。
市场规模目前,碲化镉薄膜太阳能电池市场正处于快速增长阶段。
根据市场研究数据,2019年全球碲化镉薄膜太阳能电池市场规模约为X亿美元,预计到2025年将达到X 亿美元。
市场驱动因素碲化镉薄膜太阳能电池市场的增长主要受到以下几个因素的推动:1. 可再生能源政策支持许多国家和地区正在鼓励可再生能源的发展,通过制定政策和法规来推动太阳能发电的采用,这为碲化镉薄膜太阳能电池市场带来了机会。
2. 低成本和高效率相比于传统硅基太阳能电池,碲化镉薄膜太阳能电池具有更低的成本和更高的效率。
这使得碲化镉薄膜太阳能电池在可再生能源市场中更具竞争力。
3. 技术进步和创新随着碲化镉薄膜太阳能电池技术的不断改进,其效率不断提高,生产成本也在不断降低。
这促使更多的厂商和投资者关注和投资碲化镉薄膜太阳能电池市场。
4. 环境意识增强人们对环境问题的关注度不断增加,对清洁能源的需求也在增长,这进一步推动了碲化镉薄膜太阳能电池市场的发展。
市场前景未来几年,碲化镉薄膜太阳能电池市场有望继续保持快速增长。
以下是市场前景的几个方面:1. 新兴市场潜力发展中国家和新兴市场对清洁能源的需求正在迅速增长,这为碲化镉薄膜太阳能电池市场提供了巨大的商机。
2. 技术进步和创新随着碲化镉薄膜太阳能电池技术的不断进步和创新,其效率将进一步提高,生产成本将进一步降低,这将进一步推动市场增长。
3. 政策和法规支持越来越多的国家和地区将可再生能源作为重要的能源替代品,在政策和法规方面提供更多的支持和鼓励,这将加速碲化镉薄膜太阳能电池市场的发展。
结论碲化镉薄膜太阳能电池市场正处于快速增长的阶段,未来几年有望继续保持增长势头。
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2011-2-28 17
晶体硅电池的原材料需求
单晶硅和多晶硅太阳能电池所需的高纯硅的纯度: 6N 西门子法综合电耗:350kwh/kg-Si 改良西门子法综合电耗:250-350kwh/kg-Si 中国没有掌握关键技术 用Si量:1MW—10T 高纯硅 现在宣称的产能超过20万吨(20GW) 多晶硅生产已经列入限制名单S的优势
现实梯度带隙:可以基于太阳能光谱分布来设计沿厚度的 Ga成分梯度和Eg的分布。 CIGS本身的特殊物性:可以在玻璃上形成缺陷很少的、晶 粒巨大的、高品质结晶。而这种晶粒尺寸是其他的多晶薄 膜无法达到的 。 CIGS的Na效应 :对于Si系半导体,Na等碱金属元素是避 之唯恐不及的半导体杀手,而在CIGS系中,微量的Na会 提高转换效率和成品率。
薄膜太阳能电池的 特点及发展前景
清华大学机械工程系 张 弓 教授/博导
2011-2-28
1
主要内容
1.光伏产业的发展现状 2.薄膜太阳能电池在光伏产业中的地位 3.非晶硅、碲化镉、铜铟硒三种典型薄膜太 阳能电池的特点及应用 4.薄膜太阳能电池的特点和优势 5. 薄膜太阳能电池与建筑的结合
2011-2-28
2011-2-28 4
全球太阳能电池的生产规模
MW
16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 288 0 10
2000
15200
9340 6850 3726
4011 2900 1900
2010
8000
391
10
562
10
2002
759
10
1256
50
2004
2011-2-28
35
CIGS的原料需求和供应估算 假设:太阳能电池板全部被CI(G)S电池所替代
2007年世界电池板产量3.44GW,所需In用量 110吨 中国的In储量和产量:
中国In产量:03年、04年、05年就已经分别达到 了350吨、380吨、410吨,现在产能超过500吨。 我国In储量和产量占约世界的50%。 中国是铅锌富产国,In的探明储量还在迅速增加。
2011-2-28
33
CIGS的原料需求和供应
日本新能源产业技术开发机构(NEDO)太阳能技术委员 会首席专家小长井诚(Konagai Makoto)教授认为: CIGS太阳能电池是目前单位重量发电量最大的薄膜电池, 是最有希望成为第三代太阳能电池。 第一代:单晶硅电池 第二代:非晶硅、多晶硅 第三代:CIGS? 标准是制造成本必须低于75日元/Wp(5 元RMB/Wp)
2011-2-28
16
晶体硅电池的成本--原料成本
基本数据:
多晶硅价格:500美元/Kg(2007年中) 150美元/Kg (2008年底) 50-70美元/Kg(2009年底) Si的密度2.33g/cm3 切片厚度(250微米)并考虑刀口厚度 多晶硅电池最高光电转化效率18.0%
相关计算结果:
2011-2-28
30
CIGS与晶体硅太阳能电池的比较
单晶硅转换效率较高: 24.7% (理论26%) 多晶硅电池模块转化率:10~15% 稳定性好 间接跃迁型:
性能要求:Si片不可能太薄。 目前采用最好的切片技术,Si片厚度220微米,刀口厚度与片 厚相当。
不可栽剪和卷曲 小块(115×115)的阵列,有效面积损失大
2011-2-28 18
晶体硅电池的原材料需求
目前还没有一种直接从初级Si提纯到6N高纯硅的 廉价的工艺。 国外有企业宣称已经开发成功冶金法制备太阳能 级多晶硅,但无商品面世。 国内多所大学在开发冶金法制备高纯硅,离成功 尚远。 如果太阳能级多晶硅成本在25美元/Kg以下,相对 于薄膜系具有优势。
2011-2-28
12
世界的太阳能电池产业规划
日本的PV2030+计划(2009) 欧洲太阳能产业规划(2007) 美国Solar America Initiative(2006) 2020年电价目标
日本:$0.15/kWh —¥14/kWh(成本¥50/Wp) 欧洲:$0.20/kWh— €0.15/kWh 美国:$0.10/kWh
2011-2-28 20
3. 非晶硅、碲化镉、铜铟硒三种典型薄膜 太阳能电池的特点及应用
2011-2-28
21
非晶硅基太阳电池
Top:
1.8eV
Middle: 1.6eV Bottom: 1.4eV
2011-2-28
22
联合太阳能电子公司拥有生产25兆瓦的年产量. 连续卷到卷太阳能薄膜电池模块 1.5 英哩不锈钢长卷。
2
1.光伏产业的发展现状
2011-2-28
3
光伏发电已逐渐从解决特殊领域供电转向作为常 规能源的一种重要补充,并以分散的形式进入电 力市场。 在可以预见的将来,光伏发电必将部分取代常规 能源。 满足可持续发展战略和环境保护的需要。 近几年,光伏电池以及组件产量每年以高于30% 的速度增长。今后增长的主力是中国。
Amorphous silicon processor
2011-2-28 23
微晶硅(
μC)薄膜太阳电池
微晶硅薄膜太阳能电池被认为是很有产业 化前景的太阳能电池。 与非晶硅相比 具有很好的n型和p型的掺杂效率和性能。 由于择优的柱状生长,形成非常有利于光吸收 的表面。 没有光致衰退效应。 方法:VHF PECVD:70MHz,150MHz。
1985首创 Grätzel 90年代发展 Dye: N-methylphenazinium 基苯基吡唑酮 二甲
Trithiocyanato–ruthenium 联 三硫酸钌盐 钌多联吡啶配合物
2011-2-28
26
铜铟镓硒薄膜太阳电池
禁带宽度:可在1.04‾1.67eV范围内调整 可见光吸收率:105/cm 转换效率高:19.5% 制造成本低 性能稳定 抗辐射能力强
2011-2-28 31
CIGS与晶体硅太阳能电池的比较
具有成本优势。 可极大地节省昂贵的半导体材料。 工艺路线短,节约能源。 采用低温工艺技术,不仅有利于节能降耗,而且 便于采用廉价衬底(玻璃、不锈钢等)
2011-2-28
32
CIGS电池的原料成本--5MW规模估算
Cu、In、(Ga)、Se 每峰瓦的In用量:0.2g/Wp In原料成本:0.2g×2500元/1000g=0.5元 Cu原料成本:0.11g×200元/1000g=0.02元 Se原料成本:0.27g×500元/1000g=0.14元 每峰瓦电池的原料成本:0.2美元/Wp
2011-2-28 36
CIGS的原料需求和供应估算
假设:全部太阳能电池板被CIGS电池所替代
考虑未来10年的发展:30%的光伏增长,2020年后太 阳能电池年产20GW,对In的需求量 640吨(全世 界)。 同时考虑In产量在未来10年的增长,所用In应该不到全 球产量的一半,可以认为中国是最具有发展CIGS薄膜 太阳能电池优势的国家。
能够达成上述目标的电池—CIGS、CdTe
成本低。 具有最大的效率提升空间。
2011-2-28 13
2.薄膜太阳能电池在光伏产业中的地位
2011-2-28
14
晶体硅太阳能电池的性能
转换效率较高:18.5% / 24.7% (理论26%) 电池模块效率:~18%;10~17%(China) 稳定性好 间接跃迁型 成本较高
2011-2-28 28
4.薄膜太阳能电池的特点和优势
2011-2-28
29
各种薄膜太阳能电池的性能比较
品种 晶体硅 非晶硅 多结薄 膜硅 CdTe CIGS 成本 高 低 高 低 低 稳定性 高 低 高 高 高 光电转化率 18% 29% <10% 12% 16% 9% 19.5% 13.6% 特点 不能自由剪裁,厚度 250 微米,间接带隙半导体。 有衰减效应,下降到原来 的 75% 无衰减效应,生产效率低 组件效率远低于单电池 效率,Cd 致癌物 稳定,无衰减效应
2011-2-28
34
CIGS的原料需求和供应估算
假设CIS吸收层薄膜的为2.5微米 CIS的密度为5.5‾5.7g/cm3,取5.6g/cm3 1平米太阳能板所需的In为4.757g 假设CIS的转化效率为15% 每峰瓦的In用量:0.0317g/Wp 1GW CIS电池所需的In用量:32T/GW
2011-2-28
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薄膜化是太阳能电池发展的必由之路
薄膜太阳电池在降低成本方面的优势 实现薄膜化后,极大地节省昂贵的半导体材料 少于1微米厚度的非晶硅可吸收阳光。常规技术使用超过 200微米厚实的晶体。 薄膜电池的材料制备和电池同时形成,因此节省了许多 工序 薄膜太阳电池采用低温工艺技术,不仅有利于节能降 耗,而且便于采用廉价衬底(玻璃、不锈钢等)
2011-2-28
15
晶体硅太阳能电池的特性
晶体硅的用量:
2010年,全球太阳能电池的生产量达15000MW。 假定转换效率为20%,其面积达7.5×107m2。 相当于10cm见方Si电池75亿枚。 晶体硅消耗总量达到150000吨。
产生的问题:
大规模的晶体硅生产带来的能源问题、环境问题。 如果用薄膜太阳能电池替代,材料使用量为1/100。
1256 1815 2536 3726 6850 9340 15200
473 762 850 920 1000 1000 1200
50 139 400 1189(计入台湾368) 2500 4011 8000(预计)
日本: 从多年的老大地位滑落 欧洲:大幅增加 中国:后来居上,成为第一