CIGS薄膜太阳能电池转换效率有望从21.7%提高至25%

来源:环球时报发布时间:2016-07-05 16:21:16

据德国财经网报道,继第一代单晶硅太阳能电池,第二代多晶硅等太阳能电池之后,第三代薄膜太阳能电池正在逐渐成为欧洲太阳能电池生产的主流产品。

美国目前从事薄膜太阳能研究的公司主要有第一太阳能公司(FirstSolar)和太阳城公司。据爱荷华州立大学主要研究太阳能源的张亮博士介绍,第一太阳能公司以生产薄膜太阳能电池为主,太阳城公司以生产销售自成一体的形式自产自销。他表示,新兴的薄膜太阳能电池前景虽好,但存在亟需解决的问题。

目前,美国除第一太阳能公司,其他太阳能电池公司在商业市场中存活并不容易。薄膜太阳能电池的盈利性对能源公司来说是一个不小的挑战。究其原因,作为新能源之一的太阳能在美国使用并不广泛,需求并不充足。据美国联邦政府的数据显示,2014年,可再生能源提供了13%的美国电力。其中,50%的电力来自于水力发电,30%左右来自于风力发电,仅3%来自于太阳能发电。另外,薄膜太阳能电池的原材料较少,生产数量较少。一些薄膜太阳能电池,如铜铟镓硒太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池的原材料都是稀有材料,不容易制备太多。部分薄膜太阳能电池还在研发试验阶段,仍有不少研究者对其使用寿命长短持怀疑态度。

“太阳能电池进入第三代!”据德国财经网报道,继第一代单晶硅太阳能电池,第二代多晶硅等太阳能电池之后,第三代薄膜太阳能电池正在逐渐成为欧洲太阳能电池生产的主流产品。欧盟目前有200家太阳能电池厂家生产薄膜太阳能电池,其中尤其以德国厂家最多。

总部位于德国慕尼黑的威希特科技咨询公司的调查报告显示,薄膜太阳能电池近10年在德国大发展,所占德国太阳能电池的比例从5%上升到25%以上。德国太阳能电池的40%出口国外,薄膜太阳能电池占了相当比例。

最近几年,德国的太阳能行业开始新一轮洗牌,晶硅太阳能企业如博世和西门子停止了太阳能业务,然而高科技设备制造商德国Manz集团另辟蹊径,在薄膜太阳能领域取得突破。该集团此前宣布,已将铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池实验转换率由此前的20.8%提高至21.7%,超过多晶硅实验转换率1.3个百分点。

为提高薄膜太阳电池的效率,来自德国、瑞士、法国、意大利、比利时、卢森堡等欧洲8国11个科研团队去年组成了研究联盟,并宣布实施“Sharc25”计划,目的是将CIGS薄膜太阳能电池的转换效率从现在的21.7%提高到25%。他们希望未来几年,太阳能电池可用于穿戴式电子等小型装置,但最大的目标是为建筑物与太阳能电场等公共事业进行大规模发电。“如果这一目标能实现,欧洲太阳能电池的性能可以得到一个质的飞跃,将保持在全球市场的霸主地位。”德国《太阳能电池》杂志还引述专家的话说,薄膜太阳能电池的广泛使用,将有助于太阳能发电成本的快速下降,未来15年内,它有望成为最便宜的能源。

不过,要想让薄膜太阳能真正走进人们的生活,提高人们的认知度,还需要靠既有创意又实用的产品。2015年,荷兰霍尔斯特中心(HolstCenter)就与一名荷兰时装设计师联合推出了一款太阳能衬衫。120块薄膜太阳能电池缝在衣物上,人们穿着它在阳光下活动就能发电,可以在数小时内为一部iPhone手机充满电,还能给相机、MP3播放机、GPS等使用USB接口的装置提供电力,或者将电力储存起来供晚间使用。而且,这款产品这还可以像普通衣服一样清洗。

据《日本经济新闻》报道,东京一家名为“系统TOOKYSU”的公司开发了一种太阳能超薄充电器,90分钟就可完成对iPhone的充电,价格为5600日元(约合361元人民币)。日本三菱化学去年宣布,将和美国联合开发有机薄膜太阳能电池,争取在2016年度内上市。这种产品为半透明薄膜状,可贴在办公大楼的玻璃窗上,使用期限至少达到10年,价格约每平方米1万到2万日元,该公司还试图通过量产进一步降低价格。

早在2010年,日本宇宙开发机构就开始试验,用薄膜太阳能电池发电作为宇宙飞行的动力,目前被称为Ikaros的试验太阳能薄膜动力飞行器已经升空,为探索金星提供了试验数据。此外,日本还在试验如何把用太阳能在宇宙空间发的电以无线的方式输送到地球上,目前已取得一定成果。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201607/05/99745.html
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
突破31%!钙钛矿/CIGS叠层太阳能电池新纪录:双界面工程助力效率与稳定性双丰收来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2026-08-06 08:36:09

本文报道了我国科研团队在钙钛矿/CIGS叠层太阳能电池领域取得的重大突破:通过创新性提出“双界面载流子传输工程”(DICTE)策略,同步优化底部(空穴侧)与顶部(电子侧)界面,成功将小面积器件效率提升至31.09%(认证30.57%),大面积器件达28.85%,并显著增强长期稳定性——未封装器件在氮气环境中储存3576小时后效率保持94%,70°C热老化960小时后仍超90%,最大功率点跟踪756小时后保持91%。研究针对CIGS表面粗糙导致钙钛矿成膜不均、界面能级失配及缺陷复合等核心瓶颈,分别采用双层NiOₓ空穴传输层实现保形覆盖与高效空穴提取,以及EDADI/p-F-PEAI双分子协同钝化改善电子传输与能带匹配,系统解决了效率与稳定性难以兼顾的难题,为叠层光伏实用化提供了新路径。(199字)

从杜苏芮到巴威:一场关于光伏“25年安全感”的台风检验来源:隆基的碳中和朋友 发布时间:2026-07-22 09:42:13

台风频发下,光伏电站安全成焦点。本文以杜苏芮、摩羯、巴威三次台风为镜,揭示隆基组件经受住4341Pa载荷与60m/s风速考验,并在灾后重建、海上光伏等严苛场景中赢得华电、上海电力等头部客户“用脚投票”,重新定义25年生命周期的可靠性标准。

从“产能竞赛”回归“底层重构”:光伏产业如何以技术森林穿越周期?来源:索比光伏网 发布时间:2026-07-22 08:55:57

本文探讨中国光伏产业如何通过系统性技术重构应对当前同质化竞争与价格内卷困局。文章指出,在装机规模持续扩张的同时,产业链面临结构性过剩与“效率、成本、可靠性”难以兼顾的瓶颈。为此,隆基绿能提出“技术森林”创新生态,以底层物理逻辑为出发点,推动多技术协同演进:ACM纳米合金材料突破银浆依赖,提升导电性与可靠性;一体化导电背板取消焊带,实现全域面接触与光反射增效;叠片、隐藏汇流条与控温互联等技术共同拓展发电面积与稳定性。在此基础上,智能组件与三防Pro组件针对分布式屋顶、工商业等复杂场景,分别解决阴影遮挡与积灰运维痛点。全文强调,唯有构建自主迭代、生态协同的技术体系,才能驱动产业从产能竞赛转向价值创造,穿越周期实现可持续发展。(199字)

从绿皮车到高铁:光伏产品分级政策有望终结行业内卷来源:索比光伏网 发布时间:2026-07-13 08:23:25

本文聚焦中国光伏行业当前面临的产能过剩与恶性价格战困局,指出在国际竞争优势显著的同时,全行业陷入“卖越多、亏越多”的非理性内卷。为破解困局,工信部发布《光伏产品分级分类》等六项行业标准征求意见稿,以组件效率为关键指标(如TOPCon 3级门槛为23.2%,BC为23.5%),实质启动“去产能”进程。文章强调,该标准虽初期门槛温和,但后续将动态提升,并拉大技术路线间差距;其核心是精准淘汰电池效率不达标的落后产线(如TOPCon电池需稳定达25.2%),预计约30%低效产能将退出,最终保留700GW左右高效优质产能。政策逻辑类比“高铁替代绿皮车”,并非行政提价,而是通过技术门槛自然出清低端供给,推动行业从低价倾销转向价值回归与高质量发展。(199字)

西南石油大学研发新型太阳能电池,光电转换效率突破极限来源:四川在线 发布时间:2026-07-09 09:45:18

西南石油大学光伏材料与技术科研团队成功研发新型硅基异质结叠层太阳能电池,光电转换效率达35%,显著突破单结晶硅电池29.4%的理论极限。该成果依托宽带隙钙钛矿顶电池与窄带隙晶硅异质结底电池的上下串联结构,实现对不同波长太阳光的分段高效吸收。关键技术如纳晶硅氧薄膜与铜互联工艺达国际领先水平,获中国可再生能源学会科技进步一等奖。团队同步推动成果转化:建成校内图书馆分布式光伏项目(累计发电51.88万度)、金阳中学光伏示范工程(年发电量预计17.07万度),并完成12项技术在通威太阳能等企业产业化应用,涵盖“技术研发—示范应用—产业落地”全链条。(199字)

串联太阳能电池光电转换效率创新高来源:科技日报 发布时间:2026-07-07 09:59:41

本文报道了一种新型串联太阳能电池的研发成果:德国亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心联合柏林洪堡大学及柏林材料科学中心,将铜铟镓硒(CIGS)与钙钛矿两种吸光材料结合,并引入优化的中间层结构,成功制备出光电转换效率达25.5%的电池,刷新同材料组合、同尺寸(面积1.081 cm²)器件的世界纪录。该效率已获权威认证并列入《焦耳》杂志发布的太阳能电池效率表——入选要求效率突出且有效面积大于1 cm²。研究团队通过筛选镍氧化物与自组装单分子层作为空穴传输材料,降低界面损失、增强稳定性;同时优化巴克明斯特富勒烯在氟化锂钝化层上的热蒸发工艺,提升电子选择性接触性能。内部测试显示同类架构电池效率已达27.5%,预示进一步突破可能。(199字)

投资10亿建设光伏电池工厂!来源:光伏技术 发布时间:2026-06-24 10:47:53

印度Navitas Solar拟投资10.75亿元,在古吉拉特邦建设3.6GW光伏电池厂及硅片硅锭中试线,首期2027年投产。项目占地超9.2万㎡,采用高度自动化、可升级产线,适配下一代电池技术,契合印度ALMM List-II政策,加速本土高端电池产能布局。

武汉理工大学AM:无反溶剂法制备高效α-FAPbI₃钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2026-06-22 09:35:36

本文报道武汉理工大学团队针对无反溶剂法制备α-FAPbI₃钙钛矿太阳能电池所面临的成核缓慢、结晶不均及溶剂化中间体干扰等关键瓶颈,提出一种基于分子偶极矩调控的添加剂策略。研究筛选出偶极矩为1.9 Debye的氟取代间苯二甲酸二甲酯衍生物(DMIP-F),其可通过与Pb²⁺、FA⁺和I⁻形成多重配位与氢键作用,显著抑制不利中间相生成,将α相主导时间从150秒以上大幅缩短至23秒,从而获得高结晶性、低缺陷密度的高质量钙钛矿薄膜。基于该工艺,无反溶剂正置结构器件实现26.28%的光电转换效率,为同类器件最高公开纪录;同时展现出优异稳定性——85℃老化1500小时后效率保持93.7%,最大功率点追踪1000小时后仍维持初始效率的90%。

晶科能源、晶科能源申请太阳能电池相关专利,提供特定结构太阳能电池及光伏组件作用来源:新浪证券 发布时间:2026-05-21 11:54:40

晶科能源、晶科能源申请太阳能电池相关专利,提供特定结构太阳能电池及光伏组件作用5月21日消息,国家知识产权局信息显示,浙江晶科能源有限公司、晶科能源股份有限公司申请一项名为“太阳能电池及光伏组件”的专利。浙江晶科能源有限公司共对外投资了9家企业,参与招投标项目96次,财产线索方面有商标信息7条,专利信息2700条,拥有行政许可35个。

补贴退场后 中国4月光伏出口保持韧性来源:联合早报 发布时间:2026-05-20 17:09:46

中国取消对光伏产品出口退税的优惠政策后,并未如预期削弱海外对中国清洁能源产品的需求,中国4月太阳能电池出货量同比增60%。今年前四个月,中国太阳能电池出口同比增长43%。中国政府4月起停止通过补贴支持光伏出口,包括取消光伏等产品增值税出口退税,对电池类产品的退税率将在年内从9%降至6%,2027年1月起完全取消等。不过,海外市场的增长与国内需求放缓形成鲜明对比:3月中国国内新增光伏装机容量降至四年来低点。

突破稳定性瓶颈!上海交通大学赵一新团队开发钙钛矿多智能体AI平台实现高效稳定钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿产业网 发布时间:2026-05-20 08:56:33

赵一新团队开发了一种面向高效稳定钙钛矿太阳能电池设计的多智能体协同AI平台。图2钙钛矿组分、传输层及高稳定器件构型设计在多智能体AI平台的辅助下,团队设计的高效率钙钛矿太阳能电池在100C持续运行1000小时后仍能保持97%的初始效率,突破了其长期面临的稳定性瓶颈。