又创新高!Solar Frontier公司CIS太阳能电池效率达到26%

来源:日经BP社发布时间:2016-01-22 15:21:28

Cu-In-Se(CIS)型太阳能电池迎来了重大转机。与现在市场上最大的多晶硅型太阳能电池相比,除了一直具有优势的价格竞争力之外,在转换效率方面也迎头赶上,正在逐步实现反超。

在2005-2010年,CIS型以及CIGS类太阳能电池作为前景光明的新一代太阳能电池,受到的期待与日俱增,世界上出现了几十家风险企业。但其中的大多数没能将实验室的开发成果投入量产,已经销声匿迹。最终跨越阻碍成功实现商业化的,只有昭和壳牌石油的子公司SolarFrontier一家。

该公司的研发品在2015年12月创下了单元转换效率22.3%的好成绩(图1),打破了多晶硅型太阳能电池研发品的21.25%的最高纪录。虽然产品的模块转换效率还只有13%左右,但该公司表示,2016年内将供应效率达到15%左右的产品,在2018年之前,将能够供应效率为16~17%,超过大多数多晶硅型太阳能电池的产品。

图1:转换效率为22.3%的CIS型太阳能电池

另一方面,在降低制造成本的竞争中,SolarFrontier已经跻身世界前列,已实现了平均1W额定输出功率仅50美分(约6万日元/kW)的低成本。近期还将降低到40美分或更低的价格,目标是使价格竞争力达到世界第一。

对于其他CIGS类太阳能电池开发企业未能跨越的门槛,SolarFrontier是如何跨过的?该公司为今后实现飞跃制定了怎样的战略?就此,该公司董事副社长执行董事首席技术官栗谷川悟接受了记者的采访。

——第一个问题是,在大多数CIGS类太阳能电池厂商逐渐销声匿迹的情况下,贵公司为什么能成功迈过量产的门槛?

一个原因是,从研发阶段开始就以量产为前提进行开发。其他公司是先在实验室里开发出设计理想的元件,然后再着手开发量产技术。

还有一大因素,是我们采用了“硒化法”这种当时很少有人采用的活性层制造工艺。其他公司大多采用同时蒸镀法,或者源于印刷的制造方法,都失败了。重视在制造现场的开发这一点也功不可没。具体来说,我们与爱发科等装置厂商合作开发了大部分的制造装置。

最后一个原因是人才。在日本的众多半导体厂商和家电厂商陷入经营困难的情况下,我们网罗到了许多优秀人才。这为设在宫崎县的年产量达到900MW的国富工厂实现设备稳定运转作出了巨大贡献。

——现在的制造成本只有大约50美分/W,这是怎么实现的?贵公司为什么认为成本还能降低?

现在的制造成本是研究丰田汽车的制造工艺,然后在国富工厂实践的结果。通常的半导体和显示器生产线,是以“Cassette”为单位划分。这虽然对于变更的灵活度比较高,但在生产效率上存在课题。而国富工厂不惜牺牲部分灵活性,也要追求生产效率。生产线像汽车的生产线一样,从头至尾几乎一气呵成。这只有各道工序的节拍时间一致才能够做到。

但是因为灵活性低,量产中得到的改进经验没能反映到生产线中,而是积累了下来。通过在国富工厂和2016年投产的东北工厂采用这些经验,便有望实现40美分/W的低成本。

举例来说,以前国富工厂生产1个产品需要24~26个小时。而新生产线为6~8小时,只有原来的1/3。这是通过使部分剩余的批处理绝大多数成为在线处理、减少各道工序的节拍时间、提高各种装置的能力等实现的。而且,我们还对人员配置和空间进行了优化,生产时消耗的能源也减少了30%。

在制造成本上与我们展开竞争的美国第一太阳能公司(FirstSolar)和中国的大型太阳能电池厂商已经完成了工厂初期投资的折旧。而国富工厂到2018年才能完成折旧。到那个时候,制造成本应该还会大幅降低。

——转换效率也在提高,这是怎么实现的?今后效率能提高到什么水平?

CIS型太阳能电池的活性层在材料和晶体质量,以及制造工艺等方面与过去没有太大的变化。改变的只是活性层的厚度、材料的成分和配置。

高效率的单晶硅太阳能电池需要高精度的图案形成和离子注入技术,需要昂贵的制造装置。而我们没有依靠昂贵的装置和昂贵的工艺,而是运用智慧和经验提高了转换效率。

最近,我们又多了仿真这个强力武器。过去要靠经验反复摸索,现在则可以通过仿真实现想要的性能。最近的22.3%就是仿真的成果。

转换效率还有很大的提升空间。比如说,提高光利用效率的单元表面加工等技术在晶体硅太阳能电池中司空见惯,而我们还没有使用。即便没有技术突破,通过使用这些现有的精细技术,也能将转换效率提高到接近26%。在这种情况下,与高效率的单晶硅太阳能电池根本构不成“竞争”。这是因为我们的太阳能电池不使用昂贵的工艺,制造成本一直很低。

——在今后的产品开发中,贵公司有那些希望改变的地方?

作为能源公司,我们的目标是进一步降低光伏发电的成本,使光伏发电成为每个人都能使用、贴近生活的电力来源。应该能够大幅超越发电成本与现有电价相当的“电网平价”。

为此,我们今后也会考虑采用开放的战略。首先要向仍在坚持生产CIGS类太阳能电池的厂商等发出邀请,增加生产同类型太阳能电池的伙伴。因为这样可以共享知识,提高技术开发的速度,还能通过降低装置的价格和共同采购材料降低成本。

责任编辑:liufang
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
日本理光:2030年前建成百兆瓦级喷墨打印钙钛矿电池产线来源:TaiyangNews 发布时间:2026-11-05 09:09:16

日本理光公司宣布,计划于2030年前在宫城县建成百兆瓦级喷墨打印钙钛矿太阳能电池量产线,远期目标扩展至吉瓦级规模。其核心技术是利用自主开发的精密喷墨打印工艺,直接按图形沉积电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层及对电极等全部功能层,从而替代传统旋涂/模头涂布加激光刻蚀、以及真空沉积等工序。该方案依托理光在喷墨打印头、供墨系统和高速卷材印刷领域的技术积累,旨在提升材料利用率、简化制程、降低制造成本,并支持连续化大规模生产。该项目已获日本经济产业省GX供应链支援计划及绿色创新基金支持,由理光联合大和房屋工业与NTT Anode Energy共同推进,目标是到2030年实现超300MW年产能,并将发电成本降至14日元/kWh。

1.7GW组件工厂宣布投产来源:索比光伏网 发布时间:2026-11-02 08:55:39

First Solar位于美国南卡罗来纳州加夫尼的光伏组件工厂一期近日正式投产,产能达1.7GW,总投资3.3亿美元,是该公司在美第六座制造基地。该工厂整体规划产能为3.4GW,二期工程预计于2027年年中建成;届时全厂产能将翻倍,并带动员工总数由当前500人增至近700人。此次扩产主要响应美国本土日益增长的光伏设备需求及联邦政策支持。项目建成后,First Solar在美国的组件总产能将达约17GW。公司同步披露产能规划:2026年全球组件产量预计为16.5–17.5GW,2027年将进一步提升至18.9–20.5GW。

上海华声电气集团荣获 2026 年度优质光伏 EPC / 投资企业荣誉来源:上海华声电气集团 发布时间:2026-10-29 11:13:29

上海华声电气集团在2026世界太阳能光伏与储能产业博览会暨光储行业高质量发展大会上,荣获“2026年度优质光伏EPC/投资企业”称号。该荣誉基于其在光伏项目投资、EPC总承包及全周期交付方面的扎实能力与实绩。大会以“技术协同、光储融合”为主题,集中展示TOPCon、HJT、钙钛矿等先进光伏技术及液冷储能、AI智慧运维等创新成果;同期论坛聚焦新型电力系统构建、分布式光伏规模化应用与海外市场拓展等议题。作为高新技术企业,华声电气业务覆盖全国多区域,已落地大量工商业分布式光伏标杆项目,形成涵盖勘测设计、定制方案、施工建设、并网交付及长效运维的投建营一体化服务模式,并依托自主研发与EMC等合作机制,为制造、医疗、教育等行业客户提供定制化绿色能源解决方案。

京东方光能申请太阳能电池组件及其制作方法专利,实现电极引线与太阳能电池电极的连接来源:金融界 发布时间:2026-10-29 08:53:46

本文介绍了合肥京东方光能科技有限公司与京东方科技集团股份有限公司联合申请的一项太阳能电池组件及其制作方法专利(公开号CN122995404A,申请于2025年4月)。该专利核心在于提出一种新型连接结构:通过第一、第二电极引线分别连接首尾两个太阳能电池的对应电极(即首电池的第一电极与末电池的第二电极),引线材料可选金属氧化物导电薄膜、金属导电薄膜,或二者叠层结构,旨在提升电极引线与电池电极间的可靠连接性能。文中还简要说明了两家申请主体的基本情况——合肥京东方光能为2024年成立的光伏领域新公司,注册资本近6亿元;京东方集团则是深耕电子制造多年的龙头企业,拥有超六万项专利。

11月2日正式发布 AD/CVD 征税令——美国裁定印度、印尼、老挝光伏产品构成实质损害来源:TaiyangNews 发布时间:2026-10-16 08:49:59

美国国际贸易委员会(USITC)于2026年作出最终裁定,认定从印度、印度尼西亚和老挝进口的太阳能电池及光伏组件对美国本土产业造成实质性损害。该裁决基于美国光伏制造贸易联盟(AASMT)2025年7月提交的请愿书,并继美国商务部(DOC)同年9月确认上述三国产品存在倾销与补贴行为后作出。据此,DOC将于2026年11月2日正式发布反倾销与反补贴(AD/CVD)征税令,税率依国别和企业而异,海关将同步开始征收现金保证金。此举标志着美国光伏贸易救济范围继柬埔寨、马来西亚、泰国、越南之后,进一步扩展至印、印尼、老挝三国。AASMT同时正推动针对埃塞俄比亚组装、含中国零部件光伏产品的调查,并联合其他联盟应对韩国等地可能存在的关税规避行为。(199字)

通威太阳能科技金堂基地获评“重服务守信用AAA企业”,以优质服务赋能光伏产业高质量发展来源:通威股份 发布时间:2026-10-15 06:32:12

通威太阳能金堂基地获“重服务守信用AAA企业”认证,继多项AAA信用认定后再添权威背书。作为西南首家GW级光伏组件基地,其TNC3.0系列组件具备90%双面率、优异弱光与遮挡防护性能,显著降本增效,彰显服务力、信用力与产品力三重优势。

高景太阳能光伏组件技改环评公示来源:广州市生态环境局 发布时间:2026-10-13 09:07:22

广州高景太阳能科技有限公司位于广州市花都区汽车产业基地的101#组件车间高效光伏组件改建项目,于10月8日获广州市生态环境局环评批复。该项目不新增用地,依托现有厂区(总占地约26.7万平方米,建筑面积约21.3万平方米),主要对既有车间进行技术改造,以提升高效光伏组件产能。改建后,年产能达2782.6万块,产品包括N型Topcon与BC技术路线的单玻、双玻72P组件,具体为Topcon单玻72P(1252.17万块)、BC单玻72P(139.13万块)、Topcon双玻72P(834.78万块)及BC双玻72P(556.52万块)。项目总投资1.2亿元,其中环保投资160万元,用于落实污染防治措施。

比亚迪取得光伏组件及太阳能专利,提升了发电效率来源:金融界 发布时间:2026-10-10 10:18:26

比亚迪股份有限公司近日获得一项名为“一种光伏组件及太阳能”的实用新型专利(授权公告号CN224843691U),该专利于2025年7月提交申请。专利核心在于优化光伏组件的内部结构:通过将汇流条直接设置在层压件表面,并使其与层压件表面的焊丝实现电连接,从而提升电流汇集与传输效率。这一设计减少了传统布线对有效受光面积的占用,使电池片在层压件内可更紧凑、合理地布置,进而提高单位面积的光电转换效率。该技术属于光伏组件结构改进范畴,旨在增强太阳能发电系统的整体性能。

印度ALMM太阳能电池产能超37吉瓦来源:光伏情报处 发布时间:2026-10-10 09:45:10

印度新能源和可再生能源部(MNRE)最新更新《型号与制造商核准名录》(ALMM)第二部分,新增529兆瓦单晶硅PERC太阳能电池产能,使全国ALMM登记的太阳能电池总产能达37393兆瓦(即37.393吉瓦)。其中,Premier Energy Photovoltaics新增产能后,其PERC电池总登记产能升至2454兆瓦,并新增1358兆瓦G12R N型TOPCon电池产能,整体登记产能达3812兆瓦。此前,Jupiter Solar Tech和Renusol India亦分别扩充了N型TOPCon电池产能。ALMM-II对公用事业级项目设定了2025年8月31日的执行截止期,但净计量及开放接入式项目豁免期延至2026年12月31日。此外,MNRE已于2026年3月启动ALMM第三部分,将硅锭、硅片纳入监管,计划自2028年6月1日起强制实施,前提是至少三家独立硅片制造商完成登记且合计产能达15吉瓦。

2027世界太阳能光伏暨储能产业博览会 (第19届广州国际光伏储能展)来源:投稿 发布时间:2026-10-08 18:02:53

2027年第19届世界太阳能光伏暨储能产业博览会(PV Guangzhou)将于2027年8月13日至15日在广州中国进出口商品交易会展馆A区举办。该展会由广东省太阳能协会、广东省粤港澳经贸合作促进会及广东鸿威国际会展集团有限公司联合主办,已连续举办18届,是全球光储领域历史最久、规模最大的专业展会之一。本届预计吸引2000余家展商、18万平方米展览面积及来自100多个国家的25万余名专业观众。展会全面覆盖光伏与储能全产业链,包括原材料、生产设备、电池组件、逆变器、支架、储能系统、BIPV建筑光伏一体化及配套技术与服务。同期将举办光伏发展高峰论坛、全球储能峰会及颁奖盛典等活动,并依托海内外500多家媒体、200家国际机构及庞大采购商数据库开展全方位宣传推广,旨在打造集新品发布、技术交流、商贸对接与国际合作于一体的年度行业盛会。(199字)

中企在阿塞拜疆投资建设的大型光伏项目正式并网来源:新华社 发布时间:2026-09-23 08:55:35

由寰泰能源投资建设的阿塞拜疆戈布斯坦100兆瓦光伏电站于9月16日在巴库正式并网。该项目位于加拉达格区,安装约20万块太阳能电池板,配套建设一座110千伏升压站,年发电量预计达2亿千瓦时,可节约天然气约4500万立方米、减少碳排放约9.7万吨。作为中阿能源合作的重要成果,项目恰逢两国自2025年建立全面战略伙伴关系后务实合作深化期。阿塞拜疆总统阿利耶夫在并网仪式上肯定可再生能源合作成效,强调该领域已成为双边合作亮点,并表示欢迎更多中国企业赴阿投资绿色能源项目。此举亦契合阿方加速能源转型、提升绿色电力出口能力的国家战略。