太阳能电池:工艺水平影响转换效率

来源:发布时间:2011-06-15 16:05:59

在大规模生产中,产品稳定性非常重要,真正要达到较高的光电转换率,对于硅材料质量以及工艺技术水平要求都很高,而设备的可靠性、自动化程度又直接影响企业的竞争力,今后设备将以提高电池转换效率、降低生产成本、节能环保为发展目标。

  工艺水平影响转换效率

影响太阳能电池转换效率的因素很多,包括太阳能光强、电池的材料、工艺水平等。不同的工艺水平,电池的效率自然也不同,一般来说设备越是先进工艺就越优秀,电池效率就越高。典型的例子就是SiN:H减反膜以及倒金字塔结构,一块电池如果不采用这两种工艺,效率差别会很大(大概8%左右)。实际生产中典型的工艺有:尚德的“Pluto”,晶澳的“Maple”,英利的“熊猫”等等。

经过数年的艰苦努力,我国光伏设备企业已具备太阳能电池制造整线装备能力,可提供10种太阳能电池大生产线设备,扩散炉、等离子刻蚀机、清洗/制绒机、石英管清洗机、低温烘干炉已在国内生产线占据主导地位,管式PECVD、快速烧结炉和进口设备并存但份额在逐步增大,全自动丝网印刷机、自动分捡机、平板式PECVD已替代进口。组件生产用的层压机等在行业获得广泛应用。单晶炉、多线切割机已出口,45所生产的DXQ-601型太阳能多线切割机已批量进入国内材料加工企业,切割硅片TTV指标小于10微米;太阳能电池片印刷线也已在国内知名厂家的生产线上与国外设备并线使用。这两种设备的成功开发,打通了单晶硅电池生产线的任督二脉——— 所有设备都实现了国产化。

随着多晶硅电池片制绒工艺的发展与技术进步,结合市场对设备性能、工艺性的要求,45所联合国内知名电池片生产厂家和电池工艺研究单位,正在研制适应工艺发展、具有高性价比的多晶硅槽式制绒设备。该设备采用传统槽式批处理概念,引入新的制绒工艺,在保证产能、工艺性的前提下,极大地降低了用户采购设备及工艺运行的成本,比传统工艺制成的电池片平均转换效率提高0.2%,达到行业领先水平。2011年下半年该设备将推向市场,接受用户的考核,打破国内在线式酸洗制绒设备由国外大企业控制的局面,推动先进工艺技术的物化,实现产品的自主创新和技术进步。

开展技术创新实现合作双赢

作为设备企业,我们始终与客户保持密切联系和沟通,加强新工艺、新技术的研制开发,不断提升设备的工艺适应性,开展技术创新,提高设备工艺物化,从设备和工艺两方面来提高转换效率,降低光伏成本。在与客户合作中,我们深深体会到设备和工艺对提高转换效率、降低光伏成本起到的重要作用,客户用我们的制绒清洗设备已生产出转换效率超过18%的合格产品;用我们的太阳能多线切割机切出的硅片出片率已达到99%;用我们的太阳能电池片印刷线生产效率达到1500片/小时,碎片率也小于进口设备,替代了同类型进口设备,满足了生产线工艺要求,为客户降低了采购成本,同时又提供了高效、方便、快捷的售后服务,保证了客户生产线的需要,实现了合作双赢。


生产规模化和自动化设备,是国内光伏设备企业的当务之急。目前,在硅片加工设备中单晶炉以优良的性价比占据了国内市场的绝对统治地位并批量出口亚洲,45所生产的DXQ-601型太阳能多线切割机已批量进入国内材料加工企业,并以月均销20台的发展势头抢占国内市场,成为目前太阳能设备中的一大亮点,打破了国外多线切割机统领材料市场的局面,为国产设备争得一席之地。全自动太阳能印刷线已在国内知名企业生产线上使用,受到了客户的好评。

  更新观念提高产品质量

45所凭借近30年的摸爬滚打,总结出一套经验:做设备,必须先进行应用工艺研究,必须了解生产线对设备的要求。即一个是数字化过程,一个是实物化过程。数字化过程就是设计过程,怎么拿出好的设计方案和设计图纸,实物化过程就是把设计忠实地再现出来。所以45所从过去的单纯研究设备,变成现在的研究生产出来设备后要做什么以及设备的应用环境,并及时与客户沟通。通过实践我们发现,这样做的效果非常好,生产出来的设备马上就能进入生产线使用。

了解了客户需求后再进行工程设计,45所提炼了6大共性技术即6大模块:运动控制、机械视觉技术、自动化设备中的物料传输和工作台、精密零部件的结构、软件平台、优化和制造技术(光机电算一体化的系统),正是有了这种积淀,45所始终站在光伏设备领域的最前沿。

随着太阳能光伏行业的不断发展,45所发挥研究所在研发方面的优势,积极跟踪生产工艺的发展,不断改进和提高设备的工艺适应性,适应市场的发展及工艺的要求。对于设备的研发我们始终坚持:

设备研发要与工艺开发挂钩,设备研制与工艺开发要紧密结合。将设备的研制开发与用户单位的工艺研究联系起来,使一些高水平的工艺技术和设备研制相结合。更新观念,提高产品质量。在设备研制过程中,零部件配套要走向社会化、国际化,以利于专业化配套和同国际标准的接轨。实施品牌战略,建立健全市场营销体系和售后服务体系。跟踪国外先进技术和设备发展新趋势,提高自主创新能力。加强与国内新工艺研究单位的合作,提前进行相关制造设备的开发,进行风险投入,提高自主设备创新能力。

作为有着50多年发展历史的专业设备制造商,45所始终关注行业的发展,始终以装备国产化为已任,走产业化之路。始终把核心技术拥有战略、成本质量领先战略、做实做精做强做大战略及优质服务战略作为发展战略,为用户提供适应生产工艺、满足大工业生产、高可靠性的设备是我们始终追求的目标。

 

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201106/15/269802.html

责任编辑:solar_robot
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
光电转换效率超27%!我国钙钛矿太阳能电池研制成功来源:IT之家 发布时间:2025-11-11 16:30:29

经过十余年的快速发展,其光电转换效率已从最初的3.8%提升至超过26%,逼近单晶硅太阳能电池水平,但与理论极限效率仍存在一定差距。实现高效率钙钛矿太阳能电池的关键要素之一是制备高质量钙钛矿半导体薄膜。基于所开发的氯元素均匀分布的钙钛矿薄膜,团队研制出经多家权威机构认证、光电转换效率为27.2%的钙钛矿太阳能电池原型器件。

AEL:揭秘无机钙钛矿太阳能电池的离子动态:温度与有机层的影响来源:知光谷 发布时间:2025-11-10 13:45:21

金属卤化物钙钛矿虽具有优异光电性能,但离子迁移导致的稳定性问题亟待解决。研究指出,仅当离子响应完全激活时,两种方法才能可靠估计移动离子密度。BACE测量显示离子迁移率与浓度随温度升高而增加,并可通过离子飞行时间计算Br激活能;Mott-Schottky测试则呈现高频电子缺陷平台与低频离子缺陷平台。该研究成果为无机钙钛矿太阳能电池的稳定性优化提供了关键测量方法与理论依据,对推动钙钛矿光伏商业化进程具有重要意义。

前沿聚焦丨无铅太阳能电池光电转换效率实现突破来源:科技日报 发布时间:2025-10-23 14:11:55

10月20日,从复旦大学获悉,该校智能材料与未来能源创新学院青年研究员梁佳团队研发出锡基钙钛矿太阳能电池,其实现全生命周期无害化,突破了该领域光电转换效率的世界纪录。锡基钙钛矿太阳能电池虽绿色无害,但器件的稳定性和光电转换效率却比较低。经第三方权威认证,该太阳能电池光电转换效率达到17.7%,刷新了此前锡基钙钛矿太阳能电池光电转换效率约16.5%的世界纪录。

黄劲松等人AEL:磷酸基团位置调控咔唑自组装分子的面朝上与边朝上构型及其对钙钛矿太阳能电池性能的影响来源:知光谷 发布时间:2025-10-09 15:02:00

自组装分子因其可调控性和低成本合成优势,成为钙钛矿太阳能电池中极具前景的空穴传输材料。研究发现,PA基团的位置显著影响SAMs的功函数,进而调控电荷收集效率与器件性能。这种分子堆叠方式的变化改变了界面电学特性与稳定性,其中面朝上构型通过增强与钙钛矿界面的结合强度,降低了串联电阻并提升了光热稳定性。本研究凸显了分子设计在优化SAMs取向与界面特性方面对提升钙钛矿太阳能电池效率与耐久性的重要性。

室内光照条件下,新型太阳能电池光电转换效率创新高来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-09-10 13:54:00

此次设计的新型钙钛矿光伏器件,在室内光照条件下,能量转换效率达到商用同类产品6倍左右,同时展现出优异的耐久性,预计使用寿命可超过5年,远超此前多数实验室原型仅能维持数周或数月的表现。实验结果显示,该电池在1000勒克斯照度的室内光下,实现了37.6%的光电转换效率,创下带隙为1.75eV的钙钛矿太阳能电池在室内光照条件下的世界纪录。

新型涂层可以保护钙钛矿太阳能电池免受恶劣空间条件的影响来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-08-06 13:54:33

“钙钛矿太阳能电池在太空中很有前途,但我们太阳系中的各种辐射源仍然是一个主要威胁—尤其是对使它们工作的有机分子,”萨里大学能源技术讲师、这项研究的合著者JaeSungYun博士说。研究人员认为,这种涂层可以开创太空太阳能的新时代,使其更轻、更便宜、更高效,最终实现更雄心勃勃、更可持续的太空任务。这一发展还可以使致力于建立天基太阳能发电系统以将能量传输到地球的公司受益。

CPIA:我国钙钛矿太阳能电池发展情况来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-07-10 15:20:25

近日,中国光伏行业协会分享了年度报告中第七篇,我国钙钛矿太阳能电池发展情况我国钙钛矿太阳能电池发展情况

N型升级 | 一道新能宋登元:DBC五大硬核技术突破效率天花板来源:一道新能 发布时间:2025-07-10 14:42:13

近日,2025 PVTD钙钛矿晶硅叠层与光伏前瞻技术论坛暨金豹奖颁奖典礼在北京举行。来自光伏行业领袖、技术专家、政府代表、行业组织及研究机构精英等参会。一道新能CTO宋登元博士受邀主持了上半场的大会,并作了《一道新能DBC 3.0 Plus高效电池特性与发展方向》主题报告分享,系统地论述了一道新能在行业前沿技术方面的最新成果,DBC电池五大硬核技术树立行业新标杆。同时,凭借系统技术布局及全面领先的产品优势,搭载TOPCon 5.0电池的DAON系列组件获颁2025年第七届光伏金豹奖金组件奖,依托企业创新及

香港理工大学李刚AM:20.1%! 揭示能量损失机制制备高效三元有机太阳能电池!来源:钙钛矿人 发布时间:2025-07-10 11:25:12

在有机太阳能电池中,三元策略是获得高效有机太阳能电池的主流途径,深入理解提高开路电压(VOC)的工作机理和材料选择标准是实现有机太阳能电池进一步突破的关键。

意大利科学家实现钙钛矿太阳能电池水下高效发电来源:恰逢小友初见 发布时间:2025-07-10 11:21:26

阳光穿透清澈水体,照射在仅0.5厘米深的实验装置中。意大利国家研究委员会物质结构研究所的科学家们记录下一组令人振奋的数据:经过特殊设计的钙钛矿太阳能电池,其在水下的功率转换效率(PCE)竟比在同等光照条件的空气中测试时高出约8%。这一发现挑战了钙钛矿材料“惧怕潮湿”的传统认知,为水下清洁能源应用开辟了新路径。

用于高效率、超稳定钙钛矿太阳能电池的局域相位调制异质结构韩国蔚山国立科学技术院&高丽大学来源:钙钛矿学习与交流 发布时间:2025-07-10 11:12:04

同时实现有效的缺陷钝化和优异的电荷提取能够最大化钙钛矿太阳能电池(PSCs)的功率转换效率(PCE)。与先前已有的基于异质结的 PSCs 不同,韩国蔚山国立科学技术院&高丽大学研究团队引入一种全新的局域相位调制异质结构,它能够对 PSCs 产生上述效果。在该结构中,我们将大量新开发的有机半导体(CY 分子)掺入整个钙钛矿晶格以及其表面和晶界。 这种局域相位调制异质结构 PSCs 实现了 26.0% 的优异 PCE(认证值为 25.28%)。多种表征证实了掺入 CY 的器件相比未掺入 CY 的参考器件