结晶系薄膜式(以下表示为a-)两大类,而前者又分为单结晶形和多结晶形。
太阳能光伏电池通常用晶体硅或薄膜材料制造,前者由切割、铸锭或者锻造的方法获得,后者是一层薄膜附着在低价的衬背上。目前市场生产和
使用的太阳能光伏电池大多数是用晶体硅材料制作的,2006年占93%左右;未来发展的重点可能是薄膜太阳电池,它因用材少、重量小、外表光滑、安装方便而更具发展潜力。
2、太阳能电池产业化技术发展
有关研究的香港理工大学应用物理系副教授严锋表示,第一代的晶体硅太阳能电池性能稳定,转换效率也十分高,但昂贵且不透明,第二代的薄膜太阳能电池则需要用稀有的原材料制造,且结构复杂并需在高温环境下处理。严锋
的窗户、外墙等等,大大增加吸收能源的面积,可以将更多太阳能转换成电力。他称,半透明钙钛矿太阳能电池成本低,且可采用印刷或卷对卷的方法大量生产,有助填补现有太阳能电池未能满足的市场需求。该研究结果已刊于
结晶系薄膜式(以下表示为a-)两大类,而前者又分为单结晶形和多结晶形。
太阳能光伏电池通常用晶体硅或薄膜材料制造,前者由切割、铸锭或者锻造的方法获得,后者是一层薄膜附着在低价的衬背上。目前市场生产和
使用的太阳能光伏电池大多数是用晶体硅材料制作的,2006年占93%左右;未来发展的重点可能是薄膜太阳电池,它因用材少、重量小、外表光滑、安装方便而更具发展潜力。
2、太阳能电池产业化技术发展
晶体硅
单多晶硅片性能对比
单晶硅片与多晶硅片在晶体品质、电学性能、机械性能方面有显著差异。下面的图1是晶体硅光伏产业链的完整图示,从硅料到硅棒、硅片、电池、组件再到系统。如图
中红色边框标示,单晶和多晶的差别主要在于原材料的制备方面,单晶是直拉提升法,多晶是铸锭方法,后端制造工艺只有一些细微差别。
图1 晶体硅光伏产业链图示
单多晶硅片性能对比单晶硅片与多晶硅片在晶体品质、电学性能、机械性能方面有显著差异。下面的图1是晶体硅ink"光伏产业链的完整图示,从硅料到硅棒、硅片、电池、组件再到系统。如图1中红色边框标示,单晶和
多晶的差别主要在于原材料的制备方面,单晶是直拉提升法,多晶是铸锭方法,后端制造工艺只有一些细微差别。 图1 晶体硅光伏产业链图示 晶体品质差异图2展示了单晶和多晶硅片的差异。硅片性质的差异性是
在那个年代,以半导体工艺为基础的单晶生长技术产能极其有限,单晶电池成本居高不下,人们想尽一切办法扩大晶体产量,最有效的方法就是扩大硅料生长的炉体空间,在直拉单晶炉技术瓶颈未解的情况下,开始尝试浇铸工艺和定向
凝固工艺制造晶体硅,多晶铸锭应运而生,然而它的晶体结构始终是无数单晶颗粒的拼接状态,高位错密度、高杂质含量的特征使得多晶电池转换效率无论如何也达不到单晶电池的水平。其后20年时间内,人们不断改良
高质量硅单晶的主要方法。美国科学家恰宾和皮尔松于1954年在贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳能电池,4年后首次在太空应用。然而在那个年代,以半导体工艺为基础的单晶生长技术产能极其有限,单晶电池成本
居高不下,人们想尽一切办法扩大晶体产量,最有效的方法就是扩大硅料生长的炉体空间,在直拉单晶炉技术瓶颈未解的情况下,开始尝试浇铸工艺和定向凝固工艺制造晶体硅,多晶铸锭应运而生,然而它的晶体结构始终是无数
高质量硅单晶的主要方法。美国科学家恰宾和皮尔松于1954年在贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳能电池,4年后首次在太空应用。然而在那个年代,以半导体工艺为基础的单晶生长技术产能极其有限,单晶电池成本
居高不下,人们想尽一切办法扩大晶体产量,最有效的方法就是扩大硅料生长的炉体空间,在直拉单晶炉技术瓶颈未解的情况下,开始尝试浇铸工艺和定向凝固工艺制造晶体硅,多晶铸锭应运而生,然而它的晶体结构始终是无数
。报告建议美国政府应该转向薄膜太阳能这种面向未来的技术,降低晶硅电池成本这种短期研究已没有太大价值。
薄膜发电降低成本潜力巨大,将成为太阳能主导技术
从市场现状来看,目前较大的薄膜电池
是太阳能实现成本大幅下降的最可能途径。
研究人员认为,晶体硅技术具有内在缺陷,其生产环节非常复杂,光吸收效率低下,这也导致了晶硅太阳能面板需要使用很厚的晶硅片。这些由玻璃封装的笨重的晶硅片,不仅
教授张弓表示,要想解决光伏产业中太阳能电池成本过高的问题,就要想办法提高光电转化效率和降低制造成本,那么,薄膜化则成为太阳能电池发展的必由之路。薄膜太阳能技术最主要的竞争优势是在成本。由于薄膜材料需要的反应
,价格也大幅下降,这势必冲击各类薄膜电池在成本上的优势。此外,有资料显示,薄膜太阳能电池的设备投资,几乎是晶体硅电池设备投资额的10倍,筹资难度增高。 中国薄膜产业的发展历程目前,制造薄膜太阳能电池的