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2013-11-12 10:36来源:OFweek太阳能光伏网关键词:CIGS薄膜电池碲化镉薄膜太阳能电池薄膜电池收藏点赞
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学术界和产业界普遍认为太阳能电池的发展已经进入了第三代。第一代为单晶硅太阳能电池,第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池,第三代太阳能电池就是铜铟镓硒CIGS(CIS中掺入Ga)等化合物薄膜太阳能电池及薄膜Si系太阳能电池。
铜铟镓硒薄膜太阳能电池是多元化合物薄膜电池的重要一员,由于其优越的综合性能,已成为全球光伏领域研究热点之一。本文阐述了铜铟镓硒薄膜太阳能电池的特性和竞争优势;介绍了国内外在铜铟镓硒薄膜太阳能电池领域的研究现状;最后探讨了铜铟镓硒薄膜太阳能电池的应用展望。
关键词:太阳能电池;薄膜;铜铟镓硒;展望
近几年,世界各国加速发展各种可再生能源替代传统的化石能源,以解决日益加剧的温室效应、环境污染和能源枯竭等全球危机。作为理想的清洁能源,太阳能永不枯竭,正成为当今世界最具发展潜力的产业之一。目前,太阳能电池市场主要产品是单晶硅和多晶硅太阳能电池,占市场总额的80%以上。由于晶硅电池的高成本和生产过程的高污染,成本更低、生产过程更加环保的薄膜太阳能电池得到快速发展。现阶段,有市场前景的薄膜太阳能电池有3种,分别是非晶硅、碲化镉(CdTe)和铜铟镓硒(CuInGaSe2,一般简称CIGS)薄膜太阳能电池。作为直接带隙化合物半导体,铜铟镓硒吸收层吸收系数高达105cm-1,转化效率是所有薄膜太阳能电池中最高的,已成为全球光伏领域研究热点之一,即将成为新一代有竞争力的商业化薄膜太阳能电池。
1、铜铟镓硒薄膜太阳能电池的特性和竞争优势
太阳能电池的材料一般要求主要包括:半导体材料的禁带宽度适中;光电转化效率比较高;材料制备过程和电池使用过程中,不存在环境污染;材料适合规模化、工业化生产,且性能稳定。经过数十年电子工业的研究发展,作为半导体材料硅的提炼、掺杂和加工等技术已经非常成熟,所以,现在的商品太阳能电池主要硅基的。但是,硅是间接带隙半导体材料,在保证电池一定转化效率前提下,其吸收层厚度一般要求150~300微米以上,理论极限效率为29%,按目前技术路线,提升效率的难度已经非常巨大。同时考虑到加工过程近40%的材料损耗,材料成本是硅太阳能电池的最主要构成。另外,其材料生产过程的高温提炼、高温扩散导致其制备过程能耗高,这使其能量偿还周期长,整体成本高。尽管经过近几年的规模化发展,市场价格得到大幅下降,其每瓦成本仍高于2美元。如果再考虑到其制备过程的高污染,更增加了其环境治理社会成本,这些都严重制约了其竞争优势。相比较,薄膜太阳能电池具有较大的成本下降空间,同时它能够以多种方式嵌入屋顶和墙壁,非常适合光电一体化建筑和大型并网电站项目。在这种情况下,薄膜太阳能电池引起了人们的重视,近几年成了科技工作者的研究重点。从全球范围来看,光伏产业近期仍将以高效晶体硅电池为主。但向薄膜太阳能电池和各种新型太阳能电池等低成本、低能耗、低污染的方向过渡已经成为光伏产业发展的必然趋势。目前,国际主要光伏企业已经放缓了对晶体硅太阳能电池产能的扩张,我国已经出台相应政策,抑制晶硅行业的盲目扩张。
技术比较成熟,且有发展潜力的薄膜太阳能电池有3种,分别是非晶硅(a-Si)、碲化镉(CdTe)、铜铟硒(CuInSe2,一般简称CIS)/铜铟镓硒(CuInGaSe2,一般简称CIGS)。经过几年的快速发展,单结非晶硅薄膜电池的效率达到7%左右,但是,其光致衰减现象还一直没能解决,相同功率条件下,需要更大的安装面积和成本。在此情况下,近年发展的微晶硅多结电池效率已经达到了10%,同时也部分克服了其衰减问题,所以,其必将在未来太阳能市场占有重要地位。CdTe薄膜电池的实验室效率可以达到16%,组件效率达到10%,缺点是Cd是重金属元素,会对环境和人体带来危害。但是,它的制备工艺简单,成本很低,可以满足一定区域的实际利用,也会在未来光伏市场占有一定的份额。
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近日,来自哈塞尔大学、IMEC、vito、EnergyVille和PERCISTAND的国际合作组织首次将薄膜太阳能电池实现25%效率。(来源:微信公众号“光伏测试网”ID:TestPV作者:蔡静华)这一研究表明,薄膜太阳能能产生与传统晶硅太阳能电池相媲美的效率潜力,并且这一效率并没有达到薄膜太阳能电池的上限。目前并不
不知是必然又或是偶然,近两年来,在一个并不为业界之外所熟识的光伏细分技术路线铜铟镓硒(CIGS)上,突然涌现出了一批拥护者,而其中甚至汇聚了如中国神华集团、中建材这般有实力搅动中国光伏产业格局的大玩家。尤其是在2017年底-2018年初,各方势力在铜铟镓硒的布局不约而同地传来了新消息,据《证券
日前,由山东国阳光伏科技有限公司投资的国内最大规模3MW薄膜电池(CIGS)在山东邹城工业园区屋顶分布式电站并网发电。3MW薄膜电池(CIGS)组件约两万多块CIGS电池组,安装在邹城工业园区5个厂房屋顶,占屋顶面积约3万多平方米。按照山东邹城日照小时换算满发电功率为1300小时,预计全年3MW电站可发电3
(记者陈艳清)日前,工业和信息化部发布了《产业关键共性技术发展指南(2015年)》,确定优先发展五大类205项产业关键共性技术。备受太阳能光伏市场关注的薄膜电池生产技术,支持CIGS铜铟镓硒薄膜电池生产工艺技术研发,特别是大规模柔性铜铟镓硒卷对卷连续生产工艺,提升转换效率,降低生产成本被纳入
(记者王莎莎)2015年8月29日,中国国家主席习近平签发第三十一号主席令,正式发布经十二届全国人大十六次会议修订通过的《中华人民共和国大气污染防治法》,将于2016年1月1日起正式施行。该法修订过程恰逢民众谈霾色变之时,在治理雾霾方面被寄予厚望,于是大众更多称之为雾霾法。柴静说霾的恳切说辞仍
(记者王莎莎)2015年开年,原央视记者柴静用2个小时的雾霾调查沸腾了整个中国,直指能源、冶金等行业以及机动车排放等重点领域是形成雾霾的主要原因,其中更是点名了传统火力发电对雾霾的直接贡献。今天,经济高速发展、电力需求旺盛的背后是民众对清洁环境的强劲要求,传统电力格局形成的穹顶之下,以
上银旗下太阳能CIGS薄膜太阳能厂豪客能源历经几年的研发测试阶段,终于在日前通过太阳能认证权威的台湾德国莱因TÜV首张CIGS组件认证。相较于不少业者以Turn-key方式进入CIGS领域,豪客在设备工艺自主率高达40%的情况下成功通过认证。台湾德国莱因见证豪客从不断的调整材料混合比例及测试过程,经过3年以上的努力,终于通过严格考验取得证书,象征其CIGS组件已取得最适化品质。豪客此一产品的工艺中,不含有毒物质镉(Cd),因此已申请商标CdF(无镉工艺),同时已通过德国莱因的RoHS认证,未来应用于建筑大楼、住宅、农场、牧场,可确保使用此产品
根据胡润研究院于2月3日发布的《2015年胡润全球富豪榜》,截至2015年1月17日,汉能控股集团董事局主席李河君“身价”达到1600亿元,一举超过了马云和王健林,至此,这位全国政协委员、全国工商联副主席、全国工商联新能源商会会长又多了个头衔——“中国首富”。尽管李河君对此只是淡淡回应,“我不知道哪来的,大家不用太当真”。而有意无意间,“首富”身份还是为其一直振臂高呼的“薄膜发电”,做了次效果极佳的&ldquo
2014年10月,全球建材行业排名前两位的中国建材集团与法国圣戈班所属Avancis公司签署资产交割协议,中国建材集团所属蚌埠玻璃工业设计研究院正式并购Avancis公司。此次并购目标是要在3~5年内,打造成世界第一的以铜铟镓硒为主导的薄膜太阳能电池研发制造企业。据了解,中建材蚌埠玻璃院将收购Avancis公司的全部资产,并保留和引进该公司的全部技术团队,继续运营A-vancis的技术中心、研发实验室,以掌握世界领先的薄膜太阳能电池生产技术、特种玻璃制造技术。最新的消息是,1月29日下午,中建材旗下二级全资子公司凯盛集团的500MWCIGS薄膜太阳能电
(记者 袁慧珍)据彭博新能源财经(BNEF)近日发布的年度数据报告显示,2014年全球清洁能源投资总额达到3100亿美元,而中国在清洁能源方面包括可再生能源和能效,同比增长了32个百分点,上升至895亿美元,超过了增长了8个百分点,投资总额上升至518亿美元的美国,在全球清洁能源投资者中位列第一。其中,中国在清洁能源领域投资的75%主要流向了风能和太阳能领域。虽然目前薄膜在全球太阳能光伏市场所占份额仅占约10%,而在太阳能光伏领域,晶硅电池与薄膜电池两种技术哪个更具投资价值、更具有发展前景的争议已经由来已久。不久之前,协鑫与汉能还就晶硅薄膜两种技术路线
美国太阳能“双反”出台后,我国晶硅太阳能产品输美面临高额税率,价格明显上扬,造成北美太阳能市场投资成本大幅提升。然而薄膜电池产品并不在此次“双反”之列,因此对于薄膜电池企业而言,北美市场成了香饽饽。TrendForce旗下新能源事业处EnergyTrend研究经理胥嘉政在接受记者采访时表示,除First Solar外,以CIGS技术为主的薄膜电池企业也在积极布局北美市场,希望利用此次机会扩大CIGS在全球太阳能市场的占有率。一直以本土市场为主的日本CIGS领导企业Solar Frontier已积极展开布局
近日,安徽省蒙城县生态环境分局发布了2GW新型高效碲化镉薄膜太阳能电池(一期)项目环境影响评价第一次公示。根据公示内容,该项目建设单位为安徽繁星能源科技有限公司。本次拟租赁蒙城经济开发区内生产车间59,934平方米,按碲化镉发电玻璃生产车间工艺要求进行改造,购买、安装碲化镉发电玻璃加工生
2月4日,商务部、海关总署公布对钨、碲、铋、钼、铟相关物项实施出口管制的决定,包括碲,碲是生产碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池所需的原材料。原文如下:根据《中华人民共和国出口管制法》《中华人民共和国对外贸易法》《中华人民共和国海关法》《中华人民共和国两用物项出口管制条例》有关规定,为维
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11月22日,甘肃省人民政府关于印发甘肃省新材料产业发展规划的通知,通知指出,发展目标:到2030年,全省新材料产业规模实力、集群效应、创新能力实现新发展,新材料产业产值超过3000亿元,年均增速20%左右,不断满足传统产业转型升级和战略性新兴产业创新发展需求,建设成为国内重要、西部领先
北极星太阳能光伏网自外媒处获悉,近日,碲化镉薄膜太阳能电池板制造商ToledoSolar正式宣布,计划到2027年,将其在美国俄亥俄州的碲化镉薄膜太阳能电池板制造工厂的生产制造能力扩大到2.8GW。目前,该工厂的年生产能力为100MW,产品应用在住宅和工商业项目上。与FirstSolar公司一样,ToledoSolar将能够
7月13日,住建部、国家发改委印发的《城乡建设领域碳达峰实施方案》提出,推进建筑太阳能光伏一体化建设,到2025年新建公共机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力争达到50%,推动既有公共建筑屋顶加装太阳能光伏系统。在国家政策的加持下,光伏建筑一体化(BIPV)市场持续升温。这也让薄膜太阳能电池企业
至8月5日,广州首座光伏储能电房已安全运行13天。整套光伏储能系统使用中山瑞科高效碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池,能持续供电22个小时,为电网带来了绿色、环保和可靠的解决方案。据南方电网广东广州白云供电局配网项目经理曾鸣介绍,项目采用中山瑞科薄膜光伏发电玻璃安装于顶面及外墙四周,通过吸收太
过去十年,美国薄膜碲化镉(CdTe)太阳能电池板的制造一直是FirstSolar的唯一领域——但现在,一家总部位于俄亥俄州的竞争对手加入了竞争。ToledoSolar由阿特拉斯风险集团(AtlasVentureGroup)牵头投资3000万美元,在俄亥俄州佩里斯堡的威拉德与凯尔西太阳能集团大楼(WillardKelseySolarGroupbuilding)设
4月10日,年产600兆瓦碲化镉薄膜太阳能电池生产线项目在蚌签约。蚌埠市委书记汪莹纯,中国工程院院士、蚌埠玻璃工业设计研究院院长彭寿出席签约仪式。市委常委、常务副市长郑东涛,蚌埠玻璃工业设计研究院常务副院长马立云代表双方签约,市委常委、秘书长高尚,市政府秘书长吴道俊等相关负责同志参加。
为加快新旧动能转换,全面推进新能源产业在青岛莱西市快速发展,4月2日,中国建材凯盛科技集团碲化镉薄膜太阳能电池项目举行云签约仪式,将在莱西经济开发区建设碲化镉太阳能电池生产线。会上,通过视频签约的形式,青岛市政府和中国建材凯盛科技集团签署《战略合作协议》;莱西市委副书记、市长王清源
毫无疑问,我们所熟悉的光伏产业,晶硅光伏产品占据了绝对的市场份额。而近几年碲化镉光伏产品在BIPV(光电建筑一体化)领域却大放异彩,在分布式光伏电站投资领域也时露峥嵘,让很多人对碲化镉光电产品投入了更多关注。本文将带您以专业的视角了解碲化镉光电的产业格局。(来源:微信公众号“光伏荟”
11月29日,以“新材料新动能新发展”为主题的山东省玻璃新材料产业融链固链对接活动暨高质量发展论坛在滕州市举行。会上,滕州市委常委、市政府副市长赵炜介绍了滕州市玻璃新材料产业集群发展情况。当前,滕州正大力实施“一扩两新”行动,先后招引落地投资20亿元金晶LOW-E节能玻璃、投资5亿元金晶TCO
由北京、天津、河北三省市联合举办的2024京津冀产业链供应链大会于10月24日至25日在国家会展中心(天津)举办。京津冀产业链供应链重点项目签约仪式上,咸水沽镇人民政府与巨光东来新能源有限公司就第三代(砷化镓)光伏发电系统及钠离子电池产业化项目进行签约。砷化镓是光电及通信领域不可或缺的原材
近期,瑞典太阳能技术公司Midsummer已获得意大利投资机构Invitalia的9100万瑞典克朗的补助金,用于其在意大利的50MW薄膜太阳能电池工厂,Invitalia于4月底进行工厂检查获得批准后支付了这笔款项。该工厂的所有制造设备现已安装到位,目前工厂已具备好扩大生产规模。这是Invitalia就该工厂向Midsummer提
6月25日,石城县人民政府公开石城县制造业重点产业链现代化建设“3212”行动计划(2023—2026年)。文件指出,加快推进硅石资源勘探、开采和深加工,引进硅石产业链深加工企业,发展单晶硅、光伏电池、薄膜电池、光纤预制棒、硅橡胶、硅树脂等系列深加工产品,以硅产业为主体重点打造矿产品精深加工产
近日,美国能源部(DOE)宣布提供7100万美元的财政拨款,用于支持本土太阳能硅片和电池制造。该笔款项将覆盖18个项目,旨在解决国内太阳能制造供应链的缺口并为太阳能技术开辟新市场。在这其中,硅太阳能制造和两用光伏孵化器资助计划(SiliconSolarManufacturingandDual-usePhotovoltaicsIncubatorFundi
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12月8日,湖北来凤县与苏州科韵激光科技有限公司举行湖北科韵激光薄膜太阳能智能装备落户项目投资协议签约仪式。据了解,苏州科韵激光科技有限公司是一家集开发、销售、生产制造、服务于一体的高新科技公司。
10月20日,贵州省工信厅印发《关于加快建设贵州新能源电池及材料研发生产基地的实施意见(征求意见稿)》。《意见》提出,。把促进新能源发展放在更加突出的位置,加快智能光伏创新突破,发展高纯硅料、大尺寸硅片技术,支持高效低成本晶硅电池生产,推动N型高效电池、柔性薄膜电池、钙钛矿及叠层电池
9月7日,浙江省制造业高质量发展领导小组办公室关于印发《浙江省推动新能源制造业高质量发展实施意见(2023-2025年)》的通知。通知指出,到2025年,形成年产150GW光伏电池及组件、5GW风电整机及零部件、100GWh储能电池、5000套以上氢燃料电池装备的生产制造能力,全省规模以上新能源制造业产值达到800
北极星太阳能光伏网获悉,近日,人民法院诉讼资产网平台发布破产资产拍卖信息,其中重庆神华薄膜太阳能科技有限公司将拍卖名下的固定资产、在建工程、工程物资及无形资产。起拍价67603.17995万元,保证金6760.317995万元,增价幅度68万元。拍卖时间为2023年8月7日10时至2023年8月8日10时,距离拍卖开始
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