太阳能集电管突破薄膜电池技术壁垒

来源:Solarbe.com发布时间:2011-05-25 09:03:44
  在晶硅太阳能电池唱主角的光伏领域,薄膜太阳能电池的研究也并没有止步不前。在日前于上海举办的“第六届亚洲太阳能光伏工业展览会”上,中国首支CIGS薄膜太阳能集电管的面世,向业界宣告国内薄膜太阳能电池发展也在紧跟世界脚步。

  薄膜电池不断发展

  CIGS薄膜太阳能电池被国际上称为“下一代非常有前途的新型薄膜太阳能电池”。

  晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池是目前光伏市场的两种要产品,晶硅太阳能电池占据市场主流,约占90%左右的市场份额。由于多晶硅生产工艺的属性决定了其产业链生产环节,尤其是多晶硅提纯中会存在高能耗、一些技术水平不高的企业甚至存在高污染问题。而在应用中,晶硅太阳电池由于其温度效应和光谱响应范围窄的影响,使本来较高的光电转换效率大打折扣,从而影响光伏组件实际发电量。薄膜太阳能电池因没有这些缺点应运而生,其不足在于转换效率相对较低,生产工艺复杂,生产设备昂贵,难以实现规模化生产。发电成本高是两大类太阳能电池的共性问题。

  中科院院士、北京大学物理学院教授甘子钊介绍说,薄膜太阳能电池家族主要包括硅基非晶硅(a-Si)、碲化镉(CdTe)、铜铟镓硒(CIGS)三大类薄膜太阳能电池。铜铟镓硒薄膜太阳能电池具有生产成本较低、能耗低,污染小、不衰减、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,接近多晶硅太阳能电池,而耗材大大低于晶体硅电池,因此,被国际上称为“下一代非常有前途的新型薄膜太阳能电池”。

  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建筑物BIPV应用的理想选择,如大型建筑物的玻璃幕墙等,在现代化高层建筑等领域有潜在的广泛市场。但CIGS要实现大面积量产,提升效率和良品率,是必须攻克的难题。

  河南燕垣光伏能源有限公司总工程师陆真冀具体介绍了CIGS薄膜电池的几大优势,他说,CIGS薄膜电池具有更低廉的发电成本,减少了材料消耗,薄膜电池的生产成本普遍低于晶硅电池;更优越的弱光性能同规模组件,薄膜电池一天的发电量比晶硅电池大约超出10%~20%;更加多样化的用途薄膜电池,可以发展出多用途的产品,比如柔性基底电池等等。因此,也受到业内不少厂商的广泛关注,但主要都是大面积平板CIGS薄膜电池。

  太阳能集电管应运而生

  CIGS太阳能集电管具有高效、廉价、有自主知识产权、设备能够国产化等一系列优点。

  业内专家表示,大面积平板CIGS薄膜电池面临如下问题:四元化合物半导体制造工艺较复杂;真空设备要求高,一次性投资巨大;受产品面积和生产节拍控制单线量产不高;大面积产品受镀膜均匀性和瑕疵影响,成品率不高等等。因此,开发新型薄膜电池成为摆在业内厂商面前的课题。

  燕垣光伏能源有限公司董事长王庆祥表示,燕垣公司看到了薄膜太阳能电池的发展前景以及大面积平板CIGS薄膜电池存在的缺陷,在北京大学研发的CIGS太阳电池工艺技术基础上进一步发展,自主开发出了太阳能集电管。其初步设计规格为:集电管长1200mm,内管直径30mm,外管直径35mm,光电转换效率达到9%。“这种独特的管式太阳能集电管设计,解决了规模化生产良品率偏低的世界性难题,并且其独立管式结构,使得在降低电池表面温度保持转换效率不衰减的同时,可实现太阳能热电联产。”王庆祥说。

  对于为什么选择开发CIGS太阳能集电管产品,陆真冀告诉《中国电子报》记者,因为它具有高效、廉价、有自主知识产权、设备能够国产化等一系列优点。他介绍说,目前,他们已经完成集电管设备研发的主要装备,包括高真空铜铟镓溅射镀膜设备、高真空透明导电膜溅射镀膜设备、等离子增强蒸硒及硒化设备、快速加热热处理设备、硫化镉化学水浴镀膜设备、激光和机械刻槽设备等,并设计出完全国产化的具有自主知识产权的工业生产线,大幅度降低了造价及后期维护费用,解决了薄膜太阳电池生产一次性投资过大问题。

  王庆祥表示,他们近期将完成10MW集电管生产实验线,目前正在规划一期6条共60MW的CIGS生产,未来他们将拥有560MW集电管产能。来源诸玲珍)
索比光伏网 https://news.solarbe.com/201105/25/17598.html
责任编辑:solarbe太阳能网资讯中心
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
50%本土生产! 土耳其沙特20亿砸向2GW 光伏来源:PV光圈见闻 发布时间:2026-02-10 08:50:22

土耳其和沙特阿拉伯两国政府签署了一项5GW可再生能源协议,旨在在土耳其境内开发项目。此外,首期太阳能电站将采用50%的本土制造部件,以推动土耳其本土太阳能制造业的发展。该协议将推动土耳其可再生能源的增长,助力土耳其实现到2035年太阳能光伏和风电装机容量达120GW的目标。据土耳其输电系统运营商TEIAS的数据显示,仅在2025年,土耳其就新增了4.5GW太阳能光伏装机容量,累计运营容量近25GW。

进口18.2GW,装机仅4.5GW?GSC报告提示非洲光伏装机及进口数据存在巨大错配来源:TaiyangNews 发布时间:2026-02-09 10:10:22

2025年非洲年太阳能装机容量达到4.5GW,创下新高,GSC预计还会有进一步增长。报告显示,2024年非洲光伏装机数据已修正为2.93GW。然而,GSC重点指出了光伏产品进口量与实际部署量之间的巨大“错配”。2025年,非洲进口了18.2GW的太阳能组件,但预计2026年至2027年两年的公用事业规模装机总量仅为14.3GW。GSC预测,如果金融、规划和监管能与市场现实相一致,在该报告的中等预测情景下,到2029年非洲光伏装机量有望超过33GW。

土耳其与沙特签署20亿美元可再生能源投资协议来源:央视新闻 发布时间:2026-02-06 09:55:18

当地时间2月3日,土耳其与沙特阿拉伯在沙特首都利雅得签署一项政府间可再生能源投资协议。沙特方面将出资约20亿美元,在土耳其建设总装机容量达5000兆瓦的太阳能和风电项目。土耳其能源与自然资源部长巴伊拉克塔尔表示,这批太阳能电站建成后,预计可满足约210万户家庭的用电需求,将成为土耳其能源领域规模最大的外国直接投资之一。他指出,该合作项目是土耳其推进能源转型和扩大清洁能源装机容量的重要一步。

突尼斯再添一大型光伏项目——Voltalia中标132MW光伏电站,将于2027年开工来源:TaiyangNews 发布时间:2026-02-06 08:56:00

法国可再生能源公司Voltalia成功赢得了突尼斯132MWWadi太阳能项目的开发权。该项目选址位于突尼斯东南部的加贝斯地区。Voltalia的最新中标的139MW光伏项目将于2027年开工,2028年并网。Wadi项目地理位置邻近Voltalia于2025年3月获得的139MWMenzelHabib太阳能项目。随着该项目的加入,Voltalia表示其在突尼斯即将进入建设阶段的项目总容量已接近400MW。

北美vs欧洲光伏电价分化:价格攀升与持续下跌来源:PV光圈见闻 发布时间:2026-02-04 09:43:54

2025年第三至第四季度,北美签署的太阳能购电协议价格上涨3.2%,达到61.67美元/兆瓦时的高位。然而,对于未采用市场平均价格的北美平均购电协议价格而言,其价格区间则更为紧凑。这标志着太阳能购电协议价格已连续第二个季度出现环比下降。欧洲购电协议价格持续下跌与此同时,根据LevelTen上周发布的第二份报告,欧洲可再生能源购电平均价格持续下降。

多个百兆瓦级项目签约!印度能源企业集体进军不丹清洁能源市场来源:TaiyangNews 发布时间:2026-02-04 08:43:35

不丹能源和自然资源部长LyonpoGemTshering出席签约仪式时透露,目前该国已签署了超过12GW发电容量的谅解备忘录。印度企业正在参与对不丹可再生能源业务的投资。据不完全统计,多家印度企业正积极布局不丹能源市场:DGPC的母公司DrukHoldingandInvestmentsLimited已与印度ReliancePowerLimited签署了500MW太阳能项目的长期购电协议。TataPower此前也与DGPC建立了战略合作伙伴关系,计划开发至少5GW的清洁能源产能,其中包括500MW太阳能。不丹的目标是到2040年实现25GW的发电装机容量,其中5GW来自太阳能和风能,20GW来自水电。

泰国发布针对节能投资和安装太阳能屋顶的税收优惠政策来源:荷兰国际财政文献局网站,国家税务总局江西 发布时间:2026-01-28 10:32:09

2025年12月3日,泰国政府发布针对节能投资与住宅太阳能屋顶安装的税收优惠政策,有效期截至2028年12月31日。一是享受企业节能投资和个人住宅太阳能屋顶安装的纳税人,相关款项需支付给已办理增值税登记的企业,并附有完整有效的电子税务发票;二是企业投资的高效机械、设备或节能材料需获得泰国替代能源发展和节能部门颁发的五星级能效标签认证。

非洲太阳能协会:非洲光伏市场被严重低估,实际装机规模或达63.9GW来源:TaiyangNews 发布时间:2026-01-27 09:04:04

通过将项目级数据与贸易统计数据进行交叉核对,AFSIA发现非洲大陆的光伏市场长期以来被低估,实际已装机规模可能达到63.9GW,约为行业普遍认知的2.75倍。基于自2017年以来中国向非洲出口的太阳能组件数据,AFSIA认为该地区的光伏装机量可能远高于此前的统计数据,超出部分主要集中在工商业和户用领域。中国出口数据显示,仅自2017年以来,中国制造商就向非洲国家出口了58.1GW的太阳能组件,其中2025年单年出口量就达到16.1GW。

西安交通大学马伟团队Angew:香豆素基挥发/非挥发性固体添加剂协同作用,助力有机太阳能电池效率突破20.3%!来源:先进光伏 发布时间:2025-12-22 16:27:12

针对这一挑战,湘潭大学、西安交通大学、西安科技大学等多个团队合作设计并合成了两种具有相似骨架的香豆素衍生物固体添加剂:挥发性C5与非挥性C6。结论展望本研究通过精准设计一对结构相似但挥发性迥异的香豆素衍生物添加剂,首次系统比较并揭示了挥发性与非挥发性固体添加剂在有机太阳能电池中的作用机制差异。

四川大学彭强团队NC:溶剂蒸汽扩散驱动多尺度预聚集策略,助力有机太阳能电池突破20.7%效率!来源:先进光伏 发布时间:2025-12-22 16:25:04

论文概览精确调控活性层形貌是提升有机太阳能电池效率的关键,但其复杂性使得实现可重复的最优结构极具挑战。针对此难题,四川大学彭强、徐晓鹏团队创新性地开发了一种溶剂蒸汽扩散策略。实现效率突破:将单结有机太阳能电池效率推升至20.7%以上,跻身世界最高效率行列。结论展望本研究成功开发并验证了一种基于溶剂蒸汽扩散的、用于精确调控非富勒烯受体多尺度预聚集的通用策略。

Nat Commun:有机太阳能电池突破20%效率!稠环异构化调控非卤化有机太阳能电池的分子堆积与器件性能来源:知光谷 发布时间:2025-12-17 11:19:27

分子骨架几何结构的微小变化影响有机太阳能电池中的分子间相互作用与性能。本文香港理工大学罗正辉等人研究了三种异构小分子受体,以揭示不同稠环构型如何调控分子堆积、电子耦合和薄膜形成。原位光学测量显示,NaO1在成膜过程中促进快速且连续的结构演化,形成平滑的形貌和均匀的相分布。我们的研究结果凸显了稠环异构化如何决定有机太阳能电池中结构-堆积-性能之间的关系。

新闻排行榜
本周
本月