光伏电池5年内效率提升至20%

来源:21世纪新能源网发布时间:2012-06-15 08:27:38
光伏产品的价格急速下跌,英利等制造商们开始寻求技术突破来提高产品的效率以降低成本。

   过去几年,全球太阳能电力浪潮催生出13家在美国上市的中国光伏制造企业,他们生产了全世界超过一半的太阳能电池组件,但这样的成绩并未给光伏产业带来太多的赞誉。

   在许多人的眼中,这些组件制造商们所做的不过是对“中国制造”的另一次刻画:从海外买设备、原料,利用国内廉价的人员和电力进行生产,然后在港口装船运往欧洲。

   足以为此观点佐证的,是中国拥有不计其数的光伏制造企业,而且都曾经过得很滋润。“常规太阳能电池的生产并不是一项很高深技术。”英利绿色能源技术总监兼研发部经理胡志岩说,“市场好的时候,只要有钱能买来基材和生产线开工,就不愁销路。”

   但产能过剩导致供过于求之后,光伏产品的价格急速下跌,制造商们开始寻求技术突破来提高产品的效率以降低成本。

   这一点应用材料公司执行副总裁兼能源与环境解决方案事业部总经理马克平(Mark R. Pinto)深有感触。在光伏领域,应用材料只提供生产线锯、丝网印刷和检测的设备,即便如此,其销售额在过去四年都在全球设备供应商中排名第一。

   但马克平已有心理准备,今年的销售不会像去年那么高,“我们将更多地依靠技术的更新,优化电池的生产工艺,帮助客户提高电池转换效率、成品率和工厂盈利能力。”

   未来的高效电池是什么样?英利绿色能源能源副总裁熊景峰并不敢断言,“但5年内电池片的最低效率也要达到20%。”

技术备战

   2011年无疑是中国光伏产业的暗淡之年,尚德全年净亏损10亿美元,英利全年亏损5亿美元,赛维的负债率更是高达227%。但行业里并不是没有人在挣钱。2011年,应用材料在中国的营收从2010年的15亿美元增加到25亿美元,“其中光伏业务营收在我们中国所有业务中占比超过1/3。”马克平说。

   行业里的“吸金王”还有同样来自美国的企业杜邦。2011年,杜邦在光伏市场的销售额为14亿美金。基于市场对其产品的持续强劲需求,杜邦还设定了在2014年销售达到20亿美元的目标。

   他们是如何做到的?马克平的答案听起来毫无新意,“作为行业的技术领导者,应用材料公司通过不断推出创新的产品和技术来优化电池转换效率,提高工厂产出,并降低成本。”

   去年8月,应用材料推出新产品——PEGASO丝网印刷印机,可以实现太阳能电池的二次印刷,新的印刷设备不仅提高了系统的精度和准确度,而且提高了设备的产能,使得每台设备增加4MW的产能。“相较于老设备,新设备价格虽然增加了,但带来的产出增幅更大,光伏制造商愿意接受技术升级后的设备。”马克平说。

   应用材料在西安的全球开发中心有一条从硅片到组件的完整生产线用以试验和技术展示,其中开方、切片及丝网印刷设备是应用材料自己生产的设备,其他设备应用材料也购买过来,搭建一条完整的产线。

   这个耗资3亿美元搭建的开发中心,拥有应用材料在全球惟一一条整线研发线,而今年,光伏制造商到应用材料西安太阳能技术研发中心来参观技术展示的频次是去年的五倍。

   实际上,与组件生产相比,设备和基础材料听起来似乎要更具技术含量一些。以对光伏电池的性能,如接触电阻、开路电压、填充因子、转换效率等有很大影响的银浆为例,每个银浆生产企业对主要原料的成分搭配比率都不一样,这直接决定了产品的最终性能。

角力高效电池

   在当前的价格压力下,提高产品转换效率成为降低成本的一个重要手段,特别是在当前产品同质化较高的情况下,高效电池产品意味着高附加值。

  “但如果只有先进的设备和高性能的基材,你很难生产出真正的高效电池。”熊景峰说,英利已经实现通过定制化的设备和基材,来满足组件的技术要求。而因为这样的“定制化”当中包含了英利自己的Knowhow和专利,别家即使买到同样的设备和基材,也没有工艺来生产同样的高效电池。

   马克平证实,尽管组件生产看起来简单,但其制造工艺及技术水平都在不断提高,“光伏行业要降低发电成本,需要组件厂家通过创新生产工艺来实现更高的转换效率。”

   弘亚时代副总裁刘文平介绍,目前市场上能见到的高效电池,以日本企业三洋和美国公司Sunpower的效率最高,约为20%;其次是普遍能够做到19%的中国厂家,包括尚德的冥王星、英利的Panda、天合的Honey和阿特斯的阿尔卑斯。

 “如果加入很复杂的工艺,我们的电池效率也可以做的很高,但是只有在成本能被接受的情况下,高转化率才有意义,所以我们是希望用简单的工艺来生产高效电池。”熊景峰说。

   据胡志岩介绍,英利大规模生产基本线产出的Panda电池的效率为19%。不同于传统的多晶硅电池,Panda电池采用N型基材,它对生产工艺要求较高,并不是设备厂提供新型的设备就能生产。“比如扩散参杂工艺,要保证均匀的参入P元素才能使得电池的寿命长,这就需要我们自己的技术。”

   英利目前具有600兆瓦左右的Panda电池生产能力,但是去年出货量只有200兆瓦,原因还是高效电池眼下的成本较高。“比起普通组件,Panda的成本要高出15美分/瓦。”熊景峰说。

   熊正在想办法降低Panda的成本,“我们的计划是5年内实现电池效率最低20%,成本力争比现在的Panda基本线降低0.1元/瓦。”

   为了实现这个目标,英利早些时候与荷兰国家能源研究中心(ECN)和设备制造商Amtech-Tempress共同合作,进行Panda高效电池在线工艺技术优化。“但仅有三家合作还是不够,如果要降低成本还是需要量产作为保障,所以我们希望更多地同行参与进来。”

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201206/15/26483.html
责任编辑:xiangnan
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
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。

11月TOP20光伏电池片产量最新排名出炉!通威、天合领衔减产,英发逆势猛增28%来源:索比咨询 发布时间:2025-12-17 10:52:03

隆基、英发环比增产,而通威、天合则大幅减产。开工率超过100%的东磁和协鑫,可能受益于特定的优势技术或订单。在11月的组件招标中,BC组件已占据约18%的市场份额,成为增长最快的技术路线之一。索比咨询不对榜单内容的完整性、准确性或适用性作出任何形式的担保,亦不承担因依赖榜单信息所产生的任何直接或间接责任。

Joule:效率超20%!柔性钙钛矿太阳能模块用上碳纳米管,弯折千次不衰减来源:知光谷 发布时间:2025-12-11 11:49:35

柔性钙钛矿太阳能模块是当前可再生能源技术中的关键创新,为实现可持续高效能源解决方案提供了路径。通过用易获得的SWCNT替代稀缺且昂贵的ITO,这项工作强调了SWCNT在提升柔性太阳能技术可持续性与可扩展性方面的潜力。研究亮点:效率突破:采用硫酸处理的单壁碳纳米管作为窗口电极,实现了刚性钙钛矿电池24.5%、柔性电池23%以及柔性模块超过20%的转换效率,创下了无ITO柔性钙钛矿太阳能模块的效率纪录。

AEM:冷升华‘准固态’添加剂助力有机太阳能电池效率超20%、寿命近500小时来源:知光谷 发布时间:2025-12-03 09:25:55

在Y系列有机太阳能电池中,调控活性层在干燥过程中的形貌对于同时实现高效率与高耐久性至关重要。这些结果确立了物理状态编程的ISR添加剂作为一条通用路径,可协同优化OSCs的效率与稳定性,并为可扩展、无残留的形貌控制提供了机理指导。同时大幅提升效率与稳定性:mDF通过优化结晶动力学、收紧π-π堆积、增大相干长度并编程有利的垂直相分离,将PM6:L8-BO器件效率提升至19.28%,并将高温光照下的运行稳定性大幅延长至477小时。

浙大陈红征最新AM:主链衍生固态添加剂精准调控形貌,二元有机太阳能电池效率破20%并兼具厚膜兼容性来源:先进光伏 发布时间:2025-12-02 14:25:38

论文概览活性层形貌的精确调控是推动有机太阳能电池走向实际应用的关键。结论展望本研究提出了一种基于主链衍生结晶模板的通用形貌调控策略,通过设计小分子BDD-C6与DTBT-C6,成功实现活性层垂直相分布、结晶性与相纯度的协同优化,显著提升激子利用与电荷传输效率,最终在多个二元体系中实现20%以上的高效率并具备优异厚膜兼容性。该策略为高性能、可规模化制备的有机太阳能电池提供了新的材料设计与形貌工程思路。

总投资20亿元!5GW BC光伏组件研发科创制造项目拟落地北海来源:东吴光伏圈 发布时间:2025-12-02 08:43:15

近日,广西北海市行政审批局发布关于拟作出“瑞晶5GW高效光伏组件研发科创制造基地项目”环境影响报告表审批意见的公示。根据公示,项目总投资20亿元,主要从事光伏组件制造,拟建两条生产线,单条生产线产能为2.5GW,总生产规模为5GW。

有机太阳能电池效率突破20%!青岛大学「国家杰青/长江学者」薄志山团队,最新AM!来源:新能源前沿 发布时间:2025-11-18 14:28:15

2025年11月10日,青岛大学刘亚辉教授、薄志山教授、路皓副教授等人在《AdvancedMaterials》上发表了题为“CustomizedMolecularDesignofaNovelWide-BandgapPolymerDonorBasedonBenzoTrithiopheneUnitwithOver20%SolarCellEfficiency”的研究论文。通过引入富勒烯受体PCBM构建三元器件,效率进一步提升至20.4%。形态学表征进一步佐证了上述结论。

东南大学姚惠峰Adv. Mater.:多功能二维共轭BDT聚合物中间层实现效率超过20%的有机太阳能电池来源:先进光伏 发布时间:2025-11-03 10:09:12

东南大学姚惠峰团队创新设计具有选择性溶解性的二维共轭聚合物PBDB-tvt,通过长共轭侧链修饰BDT单元,成功将其用作多功能中间层,构建顺序沉积混合器件,最终实现20.3%的效率突破。结论展望本研究通过合理分子设计,开发出具有选择性溶解特性的二维共轭聚合物PBDB-tvt,作为多功能中间层应用于顺序沉积混合器件,有效调控了活性层垂直相分布,增强了短波长光吸收,并显著提升了电荷传输与提取效率,最终实现了20.3%的高效率与优异稳定性。

梅赛德斯推出采用 20% 效率超薄太阳能涂层的汽车来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-10-24 14:41:42

梅赛德斯-奔驰推出了其首款汽车原型车,该原型车采用无硅、效率为20%的纳米颗粒太阳能涂层,即使在关机时也能为车辆提供动力,并使用比人类头发还细的模块。梅赛德斯-奔驰VisionIconic图片:梅赛德斯-奔驰德国汽车制造商梅赛德斯-奔驰在中国上海时装周上推出了VisionIconic原型车,这是第一款采用其“太阳能涂料”光伏解决方案的汽车。梅赛德斯声称,在德国斯图加特的工厂进行标准化辐照下,该涂层每年可发电长达12,000公里,在北京可行驶长达20,000公里。

EES :厚度不敏感、效率超20%有机太阳能电池ZnO传输层新突破来源:知光谷 发布时间:2025-10-09 14:24:24

最终,基于此的有机太阳能电池在使用ZnO基ETL的器件中实现了20.1%的纪录效率,并具备优异的厚度容忍度和操作稳定性。实现传统结构OSC效率突破:刚性器件效率达20.1%,柔性器件达19.1%,均为ZnO基ETL器件的最高纪录。具备优异厚度容忍度与稳定性:ZnO-DIB器件在10–35nm厚度范围内效率波动5%,并在连续光照下保持超过80%的初始效率。

EES:厚度不敏感、效率超20%有机太阳能电池ZnO传输层新突破来源:知光谷 发布时间:2025-09-30 09:36:59

最终,基于此的有机太阳能电池在使用ZnO基ETL的器件中实现了20.1%的纪录效率,并具备优异的厚度容忍度和操作稳定性。实现传统结构OSC效率突破:刚性器件效率达20.1%,柔性器件达19.1%,均为ZnO基ETL器件的最高纪录。具备优异厚度容忍度与稳定性:ZnO-DIB器件在10–35nm厚度范围内效率波动5%,并在连续光照下保持超过80%的初始效率。