太阳能电池能量转化率最高可以达到33%,此后的漫长时间里,全世界的科学家都试图接近这一理论极限。
光伏产业是能源史上技术迭代突出的产业之一,电池材料、技术在效率和效益的倒逼下不断掀起新的产业潮流
%,全球的光伏电站也被蓝色的多晶硅组件和黑色的单晶硅组件瓜分殆尽。
但在物理法则下,晶体硅电池的效率提升之路正变得越来越窄。在通往其29%的极限效率终点过程中,每0.1个百分点的提升都意味着人类在科研上对
异质结电池的生产工艺主要包括非晶硅层沉积、导电膜沉积、表面金属化、低温烧结等过程。其中,金属化工艺是异质结电池制备过程中最为关键的环节之一,不但要保证与硅界面有高的粘结强度和低的接触电阻,同时要为电流
输出提供高导通路,是决定电池转化效率和成本高低的主要影响因素之一。
与传统晶硅电池生产工艺不同,异质结技术全部制程采用低温工艺,决定了其电极的制备工艺的不同。在电池制造商积极布局异质结技术的背景下
,打造国内一流世界高端光伏产业基地。今年,通威太阳能三期项目投产暨1GW超高效异质结电池项目在成都市落成,该项目为全球单体规模最大的高效晶硅太阳能电池项目,自动化、智能化程度首屈一指。今年
年内,通威太阳能成都基地四期将建成投产,项目建成投产后,将推进成都基地成为全球首个10GW电池基地,进一步夯实通威太阳能全球最大的晶硅太阳能电池企业地位,为成都进一步打通光伏有机生态链奠定了基础。
眉山市
了25.2%,并逐渐接近晶硅太阳能电池的最高效率。
目前,钙钛矿光伏技术产业化进程中面临的主要挑战包括高效稳定环境友好的材料合成以及大尺寸组件制造的相关装备开发。除此,钙钛矿电池及组件的制备工艺水平与成熟
的晶硅还有较大差距,在检验与测试流程方面也亟需标准化。而从长期发展来看,钙钛矿技术适合未来的叠层电池,可使转换效率超过30%,具有极大的商业价值。随着协鑫纳米、牛津光伏等实力企业大力加码钙钛矿技术
发展离不开技术的进步与突破。当前我国已经是全球光伏第一大国,在技术创新方面也是非常活跃,在多晶硅、电池片、组件环节等领域都不断有新的技术产生。未来,光伏行业将成为我国在国际贸易纠纷当中一种非对称技术和
改革的核心驱动力,是光伏产业提质增效的关键,是光伏发电平价上网的基本保障,光伏产业必须以技术为核心全面提高光伏产业的竞争力。
杨德仁院士
浙江大学
铸锭晶体硅是太阳能的主要的电池材料,在
9月5日,由中国光伏行业协会主办,索比光伏网、智新研究院承办的2019中国国际光伏技术论坛(CITPV)在杭州举行。中科院院士、浙江大学教授杨德仁在演讲中表示,铸锭晶体硅是太阳能的主要的电池材料,在
SiCi坩埚。
蜂巢硅片是目前直拉单晶在国际上盛行的一种新技术。杨德仁介绍,将单晶硅片切成六边形,单晶成品棒利用率可增加19%,单晶硅片的非硅成本下降10%以上,并且能够兼容PERC等各种高效电池
。其中开路电压取决于内建电场强度,继而最终取决于电池材料本身的禁带宽度。异质结电池禁带宽度为1.7-1.9eV,远高于晶硅同质节电池的1.12eV,因而异质结电池具有较高的开路电压,从而具有较高的电池效率
。
工艺:核心工艺与PERC完全不同
异质结电池四步核心工艺为清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、导电膜沉积、印刷电极与烧结。与PERC工艺的区别在于:1)非晶硅薄膜沉积环节,使用PECVD或RPD沉积本征
太阳能电池的吸收层就是单晶硅或者多晶硅;薄膜太阳能电池的吸收层一般是厚度几个微米的薄膜材料;而钙钛矿太阳能电池的吸收层就是钙钛矿。
1883年,美国发明家Charles Fritts成功制造了人类第一
, 开启了利用太阳能发电的新纪元。
在最近的半个多世纪里,太阳能技术发展大致经历了三个阶段:第一代太阳能电池主要指单晶硅和多晶硅太阳能电池,其在实验室的光电转换效率已经分别达到25%和20.4
组件
2、钙钛矿的主要劣势
1)材料有毒
钙钛矿电池材料含有铅。
2)电池寿命不长
目前,寿命最长的钙钛矿太阳能电池可达到1000小时,由华中科技大学和洛桑联邦理工学院合作研发。而传统晶硅
%,远高于目前的晶硅电池理论上限。
2)电池制作工艺简单,成本低
实验室中常采用液相沉积、气相沉积工艺、液相/气相混合沉积工艺,工艺简单、成本低廉。今年2月,苏州协鑫纳米科技有限公司发布了其在钙钛矿
。其中开路电压取决于内建电场强度,继而最终取决于电池材料本身的禁带宽度。异质结电池禁带宽度为1.7-1.9eV,远高于晶硅同质节电池的1.12eV,因而异质结电池具有较高的开路电压,从而具有较高的电池效率
。
工艺:核心工艺与PERC完全不同
异质结电池四步核心工艺为清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、导电膜沉积、印刷电极与烧结。与PERC工艺的区别在于:1)非晶硅薄膜沉积环节,使用PECVD或RPD沉积本征