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汉能的薄膜光伏技术有人了解吗?

来源: 光伏能源网 发布于:2023-11-06 18:51:45

一、汉能的薄膜光伏技术有人了解吗?

光伏产业目前有晶硅和薄膜两种技术路线。晶硅太阳能电池优点是转化率比较高,缺点是生产过程有污染,仅适用于强光环境,在弱光下不能发电。前些年,多晶硅行业利润非常高,致使国内企业一拥而上。相比之下李脊巧,薄膜组件无污染,适用于强光、弱光和散射光的环境,但技术门槛和资金门槛比较高。

由于薄膜电池弱光发哪键电效果好,对光照角度也没有晶硅电池要求高,特别适野举用于屋顶等分布式发电领域。国内分布式发电仍处在起步阶段。据李河君介绍,汉能未来的薄膜电池将主要通过B2B的形式,应用于国内众多的工厂屋顶,替代工业发电。

目前,太阳能电池生产技术主要有硅晶体与薄膜两种,薄膜技术又分硅基、碲化镉和铜铟镓硒(CIGS)等几种技术路线,不同薄膜电池产品的转化率不同,成本也不相同。薄膜电池能否大规模产业化的关键,主要看转换率和成本这两个关键指标。

11月29日,汉能控股集团在京举行战略发布会,正式宣布其薄膜太阳能组件年产能达到3GW,成为世界最大的薄膜太阳能企业以及太阳能发电系统集成商。同时,通过技术并购和自主创新,汉能的薄膜光伏技术已达到国际领先水平,其中铜铟镓硒(CIGS)组件量产转化率已达15.5%。

“薄膜是生产过程零污染,是弱发电,对太阳光的角度要求不像晶硅那么刁。”李河君举例,汉能在新加坡和广东都对薄膜、晶硅组件做对比测试,在新加坡的测试中前者比后者发电量多了40%,后者则多20%。李河君又介绍,薄膜电池10%的转换率实际上相当于晶硅电池17%~18%的转换率,“因为薄膜电池对光照角度要求不高,即便是阴天也可以发电,将这些因素考虑进去,薄膜电池的竞争力将大大提高。”

二、薄膜太阳能电池有哪些

目前全球主流薄膜太阳能电池有以下几种:

一、有机太阳能光伏电池:

1、优点:柔性;

2、缺点:对水汽敏感、转化效率低;

3、转化效率:8%左右;

二、非晶硅太腔裤誉阳能光伏电池:

1、优点:柔性、低成本;

2、缺点:转化效率低;

3、转化效率:10%-12%;

三、铜铟镓硒太阳能光伏电池:

1、优点:柔纯源性、重伍段量轻、低成本、弱光发电、无热斑

2、缺点:生产工艺复杂;

3、转化效率:14%-18%

四、碲化镉太阳能光伏电池:

1、优点:规模生产、低成本;

2、缺点:刚性、有毒;

3、转化效率:16%-18%;

五、砷化镓太阳能光伏电池:

1、优点:柔性、重量轻、发电效率高、弱光发电、无热斑

2、缺点:生产工艺复杂;

3、转化效率:28%-31%;

文章数据来源:中益兴业薄膜太阳能技术专家

三、太阳能光伏组件贴膜优势在哪

薄膜太阳能电池板和晶硅太阳能电池板之间在于彼此厚度的区别最明显,其原因在于材料的不同,所以决定了传统晶硅太阳能电池板和薄膜太阳能电池在太阳能捕获效率上存在差异,薄膜太阳能电池采颂塌用了不同的化合物而晶硅太阳能电池则使用晶硅片。

传统晶硅太阳能板乎樱配用的是C-Si晶体硅,这项技术已经发展多年,比较成熟可靠。虽然晶体硅具有较高的能量转换效率,可实际吸光效率较差,这就意味着太阳能板必须足够厚,才能提高实际效率。而且晶体硅本身很脆,受外力作用极易破裂损坏,所以必须封装在厚厚的浮法玻璃里保护起来,这就更加厚了晶硅太阳能电池板,也增加了重量,严重制约了晶硅太阳能电池的使用范围,若放于高处安全也令人担忧。

而薄膜太阳能电池的薄膜技术可以使用多种元素,通过在玻璃、金属、塑料等材料表面镀膜或者沉积就可以制备太阳能电池面板,不同的元素材料吸收太阳能不同的光谱发电,不但吸光效率比晶硅太阳能电池好,而且厚度也统晶硅太阳能板薄350倍左右。薄膜太阳能电池通常可弯曲,砷化镓薄膜太阳能电池还可裁剪定制尺寸,可塑性非常强。

薄膜太阳能电池轻薄柔的特性只是其中优势的一部分,耐高温、耐低温、无衰减、无热斑效应、弱光发电、抗压性等等都是晶硅太阳能电池无岁指法比拟的,或许目前在表面价格方面晶硅太阳能电池还有微弱优势,但在一线城市追求性价比的精明消费者已经认识到薄膜太阳能电池技术的优越性。

文章来源:中益兴业薄膜太阳能技术专家

四、太阳能薄膜的成本主要高在哪

太阳能薄膜电池的成纳饥肢本主要高在生产设备科技含量高、生产工艺复杂、产能还未跟上,但同时太阳能薄膜电池材料成本低、生产流程自动化等又降低了整体成本。要真正了解太阳能电池的成本还是需要在发电原理及生产工艺上去深入认识。

全球目前薄膜太阳能电池基本上分为:非晶硅薄膜电池、肢卜铜铟镓硒(CIGS)薄膜电池和碲化镉(CdTe)薄膜电池和砷化镓薄膜电池四种。

1、非晶硅电池板

非晶硅(a-Si)太阳电池是在玻璃(glass)衬底上沉积透明导电膜(TCO),然后依次用等离子体反应沉积p型、i型、n型三层a-Si,接着再蒸镀金属电极铝(Al).光从玻璃面入射,电池电流从透明导电膜和铝引出,其结构可表示为glass/TCO/pin/Al,还可以用不锈钢片、塑料等作衬底。非晶硅转换效率一般为5%-10%。

非晶硅太阳电池用料少,节约能源,成本低洞世;弱光效应好,短波响应优于晶体硅太阳电池;温度系数低;非晶硅电池组件因遮挡引起的组件功率下降比晶体硅好很多;外观一致性好,适合建筑使用,不影响建筑美观。

但目前非晶硅组件比晶体硅组件效率低很多,非晶硅效率一般不超过10%,在建设大型光伏电站的时候要求占地面积会比晶体硅大,比较不适合对占地面积有严格要求的地区。

2、铜铟镓硒(CIGS)电池板

铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池,由Cu(铜)、In(铟)、Ga(镓)、Se(硒)四种元素构成最佳比例的黄铜矿结晶薄膜太阳能电池,是组成电池板的关键技术。铜铟镓硒薄膜材料是属于Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族化合物直接带隙半导体,光吸收系数达到105量级,薄膜厚度约为1-2μm就能吸收太阳光,大面积电池组件转化效率及产量根据各公司制备工艺不同而有所不同,一般在10%~15%范围内。

中益兴业铜铟镓硒薄膜太阳电池具有生产成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特点,光电转换效率居各种薄膜太阳能电池之首,接近晶体硅太阳电池,而成本则是晶体硅电池的三分之一,被国际上称为“下一时代非常有前途的新型薄膜太阳电池”。此外,该电池具有柔和、均匀的黑色外观,是对外观有较高要求场所的理想选择,如大型建筑物的玻璃幕墙等,在现代化高层建筑等领域有很大市场。

虽然CIGS电池具有高效率和低材料成本的优势,但他也面临三个主要的问题:(1)制程复杂,投资成本高(2)关键原料的供应不足(3)缓冲层CdS具有潜在的毒性。

3、碲化镉(CdTe)电池板

碲化镉(CdTe)薄膜电池是在玻璃或柔性衬底上依次沉积多层薄膜而形成的光伏器件。与其他太阳能电池相比,碲化镉薄膜太阳能电池结构比较简单,一般而言,这种电池是在玻璃衬底上由五层结构组成,即透明导电氧化物层(TCO层)窗口层、碲化镉(CdTe)吸收层、背接触层和背电极层。碲化镉薄膜电池的转换效率一般为8.5%~10.5%。

CdTe是一种II-VI族化合物半导体,吸收率高,仅1微米(μm)厚就可以吸收90%以上的可见光,是单晶硅的1/100,非常适合于制作成薄膜太阳电池的吸收层,是实现低成本和低能耗的重要前提。碲化镉薄膜太阳能电池组件的温度系数约为-0.25%/℃,比晶体硅太阳能电池低一半左右,所以,其发电量比标称功率相同的晶硅电池多,也更适合于高温环境。碲化镉薄膜太阳能电池组件的光谱吸收不覆盖水蒸汽的吸收峰,因此不会像晶硅组件一样在潮湿气候下发电输出下降。

碲化镉的一个主要缺点就是要用“非常的”材料来制造,镉是一种剧毒物质,能够像汞一样在食物链中积累,这就有悖于绿色、环境友好、安全无毒的理念。

薄膜电池材料消耗少、制备能耗低、组件生产可在一个车间内完成,成本优势明显。如果薄膜电池组件效率与晶硅电池相差无几,其性价比将是无可比拟的。在柔性衬底上制备的薄膜电池,具有可卷曲折叠、不拍摔碰、重量轻、弱光性能好等优势,加之光伏建筑一体化等分布式光伏的应用,将来的应用前景将会更加广阔。

目前最好的应属砷化镓薄膜太阳能电池,转化效率已经超过32%,详情可继续了解

文章来源:中益兴业薄膜太阳能技术专家

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