太阳能电池以无机盐如砷化镓化合物硫化镉铜铟硒等多元化合物为材料电池功能高分子材料制备大阳能电池纳米晶太阳能电池等。
硅太阳能电池单晶硅太阳能电池目前单晶硅太阳能电池光电转换效率为左右,最高达到,这是目前所有种类太阳能电池中光电转换效率最高,但制作成本较大,以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。
由于单晶硅般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚固耐用,使用寿命般可达年,最高可达年。
随着太阳能电池用单晶硅生产发展,单晶硅电池比例在逐步上升。
多晶硅太阳能电池多晶硅太阳电池制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能电池光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约左右年月日日本夏普上市效率为世界最高效率多晶硅太阳能电池。
从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜些,材料制造简便,节约电耗,总生产成本较低,因此得到大量发展。
此外,多晶硅太阳能电池使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。
从性能价格比来讲,单晶硅太阳能电池还略好。
非晶硅太阳能电池非晶硅太阳电池是年出现新型薄膜式太阳电池,它与单晶硅和多晶硅太阳电池制作方法完全不同,工艺过程大大简化,硅材料消耗很少,电耗更低,它主要优点是在弱光条件也能发电。
但非晶硅太阳电池存在主要问题是光电转换效率偏低,目前国际先进水平为左右,且不够稳定,随着时间延长,其转换效率衰减。
多元化合物太阳电池多元化合物太阳电池指不是用单元素半导体材料制成太阳电池。
现在各国研究品种繁多,大多数尚未工业化生产,主要有以下几种硫化镉太阳能电池砷化镓太阳能电池铜铟硒太阳能电池新型多元带隙梯度,薄膜太阳能电池硫化镉碲化镉多晶薄膜电池效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高,成本较单晶硅电池低,并且也易于大规模生产,但由于镉有剧毒,会对环境造成严重污染,因此,并不是晶体硅太阳能电池最理想替代。
砷化镓和铜铟硒作为太阳能电池半导体材料,具有价格低廉性能良好和工艺简单等优点,可成为今后发展太阳能电池个重要方向。
但铟和硒都是比较稀有元素,限制了这类电池发展。
功能高分子大阳能电池在太阳能电池中以聚合物代替无机材料是刚刚开始个太阳能电池制备研究方向。
有机材料柔性好,制作容易,材料来源广泛,成本底等优势,从而对大规模利用太阳能,提供廉价电能具有重要意义。
但以有机材料制备太阳能电池研究仅仅刚开始,不论是使用寿命,还是电池效率都不能和无机材料特别是硅电池相比。
纳米晶太阳能电池纳米晶太阳能电池优点在于它廉价成本和简单工艺及稳定性能。
其光电效率稳定在以上,制作成本仅为硅太阳电池,寿命能达到年以上。
但由于此类电池研究和开发刚刚起步,需要过阶段才会逐步走上市场。
采用主要技术和工艺主要技术特点技术来源本项目采用上海交大泰阳绿色能源有限公司单晶硅太阳能电池制造技术,该技术为国际先进水平。
该公司是国内著名太阳能电池制造企业,有较强技术研发力量和成熟自主生产技术,建成了年产单晶硅太阳能电池生产线。
已完成研发工作和产品鉴定情况由上海交大泰阳绿色能源有限公司承担国家重大攻关项目高效多单晶硅太阳能电池关键技术及中试研究项目编号,于年月通过了由上海市科委主持验收,其结论意见为项目在晶体硅表面绒面制备扩散钝化背面扩散层去除等离子增强化学气相沉积氮化硅减反射膜电极印刷和烧结等方面均作了深入研究,取得了较好成果。
经现场测试单晶硅太阳能电池效率达到,组件功率达到按有效面积计算效率为。
该产品处于国际先进水平。
以国产设备和自主加工设备为主建立了晶体硅太阳能电池生产线,特别在自制设备上取得了突破,年生产能力达到。
产品通过了美国亚丽桑那大学认证。
企业获得了和质量和环境管理体系认证。
产品大量出口,走出了条自主创新太阳能电池规模生产道路。
项目发表相关论文篇,获第十五届国际光伏科学与工程大会优秀论文奖项。
综上所述,项目达到了预定目标,致同意通过验收。
技术特点及创新性该技术具有设备国产化优势。
通过对国外设备研究,上海交大泰阳绿色能源公司大胆运用国产设备替代进口设备,以国产设备和自制设备为主组成单晶硅太阳能电池生产线,生产实践证明,该生产线生产产品达到了国际先进水平。
本项目以国产设备为主,关键设备进口,以进步保证产品质量。
该技术生产电池光电转换率高,可达到以上,并且成本较低操作简单对生产环境要求低。
单晶硅表面湿法化学腐蚀采用氢氧化钠水溶液在特定条件下进行常规湿法化学腐蚀。
通过硅片表面所形成正金塔结构形成模型分析和系统比较,对腐蚀过程机理有了更深刻理解和运用。
该工艺条件可以在较宽工艺允许范围内实现工业化生产,大大降低了工艺成本。
④自主研发无网带步进式烧结装臵,可使烧结曲线达到理想工艺要求。
高温区高质量石英传输机构大大降低了可能产生污染。
无网带结构使能源消耗与常规设备相比降低,该技术正在申请专利保护。
采用新边分离工艺,这种工艺省掉了刻边或切边工艺,只用到廉价硝酸氢氟酸和些简单设备,较传统工艺相比大大降低了生产成本,生产速度较高,适合工业化大批量生产晶体硅太阳能电池。
技术成熟性该项目制造技术已经在上海交大泰阳绿色能源公司成功产业化,证明技术已经成熟。
关键技术如对硅表面各种处理方法,包括腐蚀技术,酸式处理,酸碱中和处理等进行了实验分析。
对烧穿技术进行了深入实验研究,对不同烧结方式温度曲线分布下,银二氧化钛硅和银氮化硅硅系统相互作用进行了全面分析,该方面研究成果已经在太阳能方面最高权威杂志上发表。
产品执行标准及主要技术指标本项目产品执行企业标准。
产品主要技术指标光电转换率以上,寿命年。
企业技术消化吸收能力企业具有较强技术消化吸收能力。
基地已培养了企业自己高端科技精英,形成了支高素质晶体硅材料应用技术队伍。
几年前,公司已着手单晶硅太阳能电池研究,收集了大量国内外相关资料,积极与科研院所开展技术交流活动,最近又派出了几名业务骨干到上海交大学习,这为本项目实施奠定了良好基础。
另外,中国东北太阳能电池用单晶硅生产基地华昌光伏科技公司为基地所属六大公司之设有研究所,其拥有国内流单晶硅材料应用技术队伍,使本项目制造技术应用质量得到进步保证。
工艺流程及工艺说明硅片选取损伤层去除绒面腐蚀去离子水清洗烘干扩散酸中和处理方块电阻检测正背面结分离磷硅玻璃去除减反射膜制备背面银电极印刷银桨烘干背面铝印刷铝桨烘干正面银电极印刷正面银电极烘干电极烧结电性能测试电池片焊接组件层压检测包装该工艺方案具有简单,易操作,产品成品率高,光电转换率高等特点,经上海交大泰阳绿色能源有限公司产业化实践证明成熟可靠。
产品目标市场太阳能电池发展趋势自年实用太阳能电池问世以来,晶体硅太阳能电池直在世界光伏市场居统治地位,占太阳能电池总产量,而其中多晶硅电池又占到。
预计这种地位在相当个时期之内,还将会继续保持。
从上文可知,作为太阳能电池材料,族化合物及等系由稀有元素所制备,尽管以它们制成太阳能电池转换效率很高,但普遍仍未超过,而且从材料来源看,这类太阳能电池将来不可能占据主导地位。
而另两类电池纳米晶太阳能电池和聚合物修饰电极太阳能电地存在问题,它们研究刚刚起步,技术不是很成熟,转换效率还比较低,这两类电池还处于探索阶段,短时间内不可能替代硅系太阳能电池。
因此晶体硅太阳能电池以其丰富原材料资源和成熟生产工艺而成为太阳能电池研发和产业化主要方向。
在世纪前年内仍将是居主导地位光伏器件,在生产和应用总量中占首位,并将向效率更高成本更低方向发展。
而在硅系列太阳能电池中,单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟,在大规模应用和工业生产中也将越来越重要。
提高转换效率和降低成本是太阳能电池制备中考虑两个主要因素,对于目前硅系太阳能电池,要想再进步提高转换效率是比较困难。
因此,今后研究重点除继续开发新电池材料外应集中在如何降低成本上来,现有高转换效率太阳能电池是在高质量硅片上制成,这是制造硅太阳能电池最费钱部分。
因此,在如何保证转换效率仍较高情况下来降低衬底成本就显得尤为重要。
也是今后太阳能电池发展急需解决问题。
国际太阳能电池产业现状国际上太阳能光伏发电产业结构呈现明显金字塔结构高居塔尖是家太阳能多晶硅厂商第二层是家硅片厂商第三层是太阳能电池制造商第四层是组件制造企业。
目前国际上日本德国美国处于太阳能电池制造领先地位。
在日本有夏普京瓷三菱电机和三洋电机等太阳能电池生产厂商德国有肖特太阳能和公司美国有美国太阳能公司和壳牌等公司。
年全球太阳能电池产量排前三位企业为夏普京瓷公司。
年全球太阳能电池生产量达到,年就超过,达到。
年又跨上个台阶,达到。
年产量为,年达到,年达到,年又上升到天威英利生产能力,有力地促进企业综合实力全面提升。
这工程引进意大利先进硅太阳能光伏电源技术及设备,成为国内流大型太阳能光伏电源生产企业,是国内第条具有国际先进水平多晶硅太阳能电池和组件示范生产线。
目前,保定英利新能源有限公司光伏发电系统采用设计软件和专用控制器,逆变器和控制逆变体化技术可满足大功率太阳能应用系统需求。
目前天威英利产品外销为主,国外市场占到以上份额。
在二期扩建过程中,天威英利已经着眼于三期建设准备工作。
三期工程计划今年年底开始实施,投资亿元,到年将硅片,电池片和组件分别建成具备年产兆瓦生能力。
届时将彻底改变我国硅片,电池依赖进口局面,成为中国最大太阳能光伏产业基地,跨入全球光伏行业前列。
无锡尚德太阳能电力公司年月光锡尚德太阳能电力公司正式投入生产。
该项目由澳大利亚和无锡几家公司合资组建,目前实际太阳能电池生产能力已达到,销售突破亿元。
无锡尚德太阳能电力有限公司拥有目前国际最先进多晶硅太阳能电池制造技术和工艺,配备从欧美和日本等几十家设备制造公司引进最先进生产设备。
为保持在光电领域未来技术竟争优势,无锡尚德太阳能电力有限公司还同时建立座由中国,澳大利亚和欧美科学家共同主持具有世界先进水平研究开发中心。
目前,尚德新厂区二期工程将在今年月正式投入使用,这项工程将使尚德太阳能电池生产规模达到兆瓦,到年底产能扩大到兆瓦,举挺进世界光伏前六强。
在新技术研发上,尚德正在加快第二代多晶硅薄膜太阳能电池大规模产业化研究步伐,为产品更新换代做好充分技术储备。
到年,尚德将努力跻身到世界光伏三强之列。
南京中电光伏科技有限公司中电光伏是由中电电气集团与澳大利亚合资成立从事太阳能电池制造,研发,销售和技术服务为体高新技术企业。
中电光伏期投资万美元,投产后可年产太阳能电池板,销售额达亿元,这是国内规模最大,技术最先进太阳能电池生产商,其技术核心在于光电转换率。
南京中电专注电池生产,不介入硅片及组件领域。
目前投产条电池线,年内再投产两条线,形成电池生产能力年公司预计再建条生产线,每条生产线产能规模在之间,合计形成年产太阳能电池年生产能力。
上海太阳能科技有限公司上海太阳能科技有限公司是由航天机电和上海航天局空间电源研究所联合组建,航天机电出资万元,占股份。
上海航天局空间电源研究所是我国星箭弹船电源设备专职研究机构,先后为风云号气象卫星和神州号飞船等设计过太阳能系统产品,拥有国内最先进科技水平。






























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