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史上最全薄膜光伏电池知识一览

[日期:2012-12-04]   来源:互联网  作者:互联网   阅读:1332次[字体: ]

金融危机后晶体硅市场似乎又迎来了一个高速扩张期,多晶硅产能释放、行业瓶颈突破、薄片化技术推动成本下降,转换效率稳步提升,晶硅电池强势保持着其主导地位,而之前上升的薄膜电池却受到晶硅电池的逼迫压力。转眼间,几年已过走入2011年,全球光伏产业在高速发展过后,带来的确是产能的严重过剩,多晶硅暴跌,大批企业破产。再加上如今惨遭欧美印的多方围堵,中国光伏陷入“极寒”之中。在“寒冬腊月”之中,全球的光伏巨头、中国的光伏大佬也不堪重负,也纷纷“缴械”。从赛维、尚德,大全新能源到如今的晶澳,无不面临着退市的风险。

在如今这场危机中,很多专家认为发展薄膜电池是解决当前中国光伏困境的良好办法。而根据《可再生能源发展”十二五”规划》,明确提出了未来5年内屋顶太阳能装机规模目标为300万千瓦,到2020年规模达2500万千瓦的要求,业内分析认为,随着未来屋顶光伏电站的大规模开建,相对更适用于屋顶电站的薄膜太阳能组件市场有望迎来发展良机,而这一市场未来10年的规模或可达1000亿元以上。此前普遍不被看好的薄膜太阳能电池组件商有望进入业绩大幅增长通道,可以说薄膜时代即将来临。

什么是薄膜电池?

顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池,其用硅量极少,更容易降低成本,同时它既是一种高效能源产品,又是一种新型建筑材料,更容易与建筑完美结合。在国际市场硅原材料持续紧张的背景下,薄膜太阳电池已成为国际光伏市场发展的新趋势和新热点。目前已经能进行产业化大规模生产的薄膜电池主要有3种:硅基薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池(CIGS)、碲化镉薄膜太阳能电池(CdTe)。其中,硅基薄膜电池以其特有的优势快速发展。2010 年行业专家预测, a-Si, CdTe, CIGS 3 种电池将分别占有薄膜光伏市场的52%,37%和11%。

发电原理与晶体硅相似,当太阳光照射到电池上时,电池吸收光能产生光生电子—空穴对,在电池内建电场的作用下,光生电子和空穴被分离,空穴漂移到P 侧,电子漂移到N 侧,形成光生电动势,外电路接通时,产生电流。

薄膜电池的优点

优点:

(1)成本低,根据Photon 的预测,预计到2012 年下降到2.08 美元/w;预计薄膜电池的平均价格能够从现在的2.65 美元/w 降至1.11 美元/w,与晶体硅相比优势明显;而相关薄   膜电池制造商的预测更加乐观,EPV 估计到2011 年,薄膜组件的成本将大大低于1 美元/w;Oerlikon 更估计2011 年GW 级别的电站其组件成本将降低于0.7 美元/w,这主要是由转化率提高和规模化带来的。

(2)弱光性好

(3)适合与建筑结合的光伏发电组件(BIPV),不锈钢和聚合物衬底的柔性薄膜太阳能电池适用于建筑屋顶等,根据需要制作成不同的透光率,代替玻璃幕墙。

缺点:

(1)效率低,单晶硅太阳能电池,单体效率为14%-17%(AMO),而柔性基体非晶硅太阳电池组件(约1000平方厘米)的效率为10-12%,还存在一定差距。

(2)稳定性差,其不稳定性集中体现在其能量转换效率随辐照时间的延长而变化,直到数百或数千小时后才稳定。这个问题一定程度上影响了这种低成本太阳能电池的应用。

(3)相同的输出电量所需太阳能电池面积增加,与晶体硅电池相比,每瓦的电池面积会增加约一倍,在安装空间和光照面积有限的情况下限制了它的应用。

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