外贸会计辅导招生
您现在的位置:首页 > 外贸行业信息 >

薄膜电池应用加速设备瓶颈需要突破


上海交通大学物理系太阳能研究所孟凡英博士 

  光伏产业是新能源产业,是环境友好的零碳能源。与晶体硅电池相比,CIGS(铜铟镓硒)和CdTe(碲化镉)薄膜太阳能电池具有成本低、产能高、可靠性高、光电转换效率高、稳定性好、能量回收期短、组件应用多样性等诸多优势,具有极大的成长空间,但同时也面临着很大的挑战。

  材料供应不会成为瓶颈

  太阳能电池是一种能够将太阳光能转换成电能的器件,基本结构是p型半导体和n型半导体结合后形成pn结,高转换效率的太阳电池对材料有特殊的要求。CIGS和CdTe半导体材料是直接带隙半导体,光学吸收系数高于晶体硅1到2个数量级,并且具有合适的禁带宽度,这决定了这两种化合物是制造太阳电池的理想材料。目前在CIGS和CdTe太阳能电池领域保持冠军纪录的是美国国家可再生能源实验室,其CIGS电池的转换效率为19.9%,CdTe电池的转换效率为16.5%。理论上这两种电池的转换效率可以达到33%,可见化合物薄膜电池的效率还有很大的提升空间。 

  从材料的角度考虑,金属铟是稀有元素,就目前的工艺技术和器件结构而言,金属铟对CIGS电池大规模生产而言是最重要的材料。据估计,如果CIGS电池光电转换效率为10%,CIGS吸收层厚度为3μm,1MW的组件需要约50kg的铟;随着工艺技术的改进,CIGS吸收层厚度有可能从现在的3μm减薄到1μm,光伏电池中铟的用量会大大减少。此外,铟可以有效回收,现在日本和一些其他亚洲国家能有效地回收铟,从而可以稳定铟的价格,降低与铟相关半导体器件的生产制造成本;而且中国是铟储量最多的国家,这使得国内CIGS薄膜电池的生产具有一定的优势。 

  对于CdTe薄膜电池,Cd和Te是确保连续性生产最重要的材料。众所周知,Cd是有毒的元素,Te是地球中的稀缺元素,用CdTe材料做太阳能电池,材料来源与安全性是被关注的焦点。一般情况下Cd元素是有毒的,当Cd与Te形成稳定的化合物时会失去毒性。据报道蓄电池中Cd的含量远远高于CdTe电池,所以化合物CdTe在光伏组件正常工作期间几乎没有危险。Cd材料对于CdTe薄膜光伏组件并不是一个限制因素,据统计,生产1MW、CdTe厚度为3μm、光电转换效率为9.3%的CdTe光伏组件大概需要94kg的Cd材料。 

  随着电池光电转换效率的提高和CdTe吸收层厚度的减小,Te的使用量在逐渐减小,当吸收层厚度达到1μm、电池效率达到13%时,Te的用量接近20kg/MW。可见Te的材料供应也不会成为CdTe光伏电池的材料瓶颈。

  创下最低成本纪录

  2010年4月,美国国家可再生能源实验室(NREL)证实,由SoloPower公司实验性生产线生产的柔性铜铟镓硒(CIGS)光伏组件已通过该实验室测试,其光电转换率已达到11%,是迄今为止业内全尺寸柔性模块所能达到的最高转换率。该公司在制造过程中利用其专利电镀技术,使用柔性金属薄片制造CIGS太阳能电池。NREL之前曾证实该公司11.8cm2的实验室太阳能电池的转换率高达13.4%。该公司表示,在对其柔性组件进行内部测试后,已将该产品送至独立实验室进行UL1703标准认证,UL认证有望于近期完成。 

  Avancis属于圣戈班集团的一个子公司,该公司于2008年10月开始进行铜铟硒的生产。一年之后,该公司称其生产能力已经达到了极限。NREL证实其30cm×30cm的铜铟硒太阳模块转换效率达到15.1%,Avancis是在德国慕尼黑研发实验室研制出此结果的。近日德国Avancis公司与Donauer公司宣布双方结成伙伴关系,就Avancis生产的PowerMax铜铟硒薄膜太阳组件开展合作。Avancis组件功率为100W~120W,组件效率高达12%,成为首批纳入Donauer公司产品组合的铜铟硒薄膜组件。
 
  比利时稀有金属(铟、镓、硒、碲等)生产商MCPGroup目前正将其制造工厂并入旗下子公司AtluminEnergy,以精简操作流程,压缩其材料供应链,满足日益增长的薄膜光伏产业的需求,提高竞争力。此外,Atlumin公司总部所在的美国纽约新哈特福德镇(NewHartford)还提供高级回收利用方案。该公司生产厂位于德国,英国和美国等多个国家。 北京报关员考试

  作为全球最大的太阳能电池制造商和唯一的CdTe薄膜电池制造商,FirstSolar公司成为光伏行业成本控制的风向标。2009年,该公司产量达到1.2GW,预计2010年产量在1.3GW,2012年,FirstSolar公司的产能将达到2.1GW,其产能的扩张主要在马来西亚的工厂实现。 

  2009年,FirstSolar公司CdTe电池的制造成本已达到0.8美元/峰瓦,这是目前光伏产品的最低成本,众多光伏企业以FirstSolar成本为标准,改进工艺,优化技术和管理模式,努力降低成本。此外该公司的产品效率在不断更新提高,目前光电转换效率在11.5%左右,而实验室该电池效率已达到16.5%,理论效率在33%,由此可见电池成本还有继续下降的空间。 

  此外CdTe薄膜光伏组件制造商AboundSolar公司的60cm×120cm规模CdTe薄膜光伏模块在不同的气候条件下接受了加速应力测试,机械冲击、风荷载、雪荷载等不同测试,2010年4月收到由TUVRheinland光伏产品测试实验室颁发的国际电工委员会(IEC)认证书,以及美国保险商试验所(UL)和加利福尼亚能源委员会(CEC)颁发的认证书。至此,该公司的AB1系列光伏模块产品已同时拥有UL、IEC、CEC和CE四大认证机构的认证书,并可以在美国及整个欧洲范围内进行销售。AboundSolar公司向客户提供25年的功率输出保证。

课程推荐

  • 外贸会计普通班
  • 外贸会计特色班
  • 外贸会计精品班
  • 外贸会计实验班
课程班次 课程介绍 价格 购买
普通班

班次特色
聘请命题组专家授课,按照大纲(或教材)章节体系进行系统讲解,结合各章节考情分析、知识点讲解和总结,对大量极具代表性的重点、难点习题解题思路及过程的深入剖析。
课程组成
基础学习班+习题精讲班+冲刺串讲班+在线答疑+VIP

200元/一门
380元/两门
购买
课程班次 课程介绍 价格 购买
特色班

班次特色
含普通班全部课程+服务。同时开通模拟考试题库,题库以考试大纲为主导,准确把握考试重点、难点与考点,教授答题思路与方法,剖析历届考试失分规律,指明考试中“陷阱”、“雷区”和“误区”所在。帮助考生减少答题失误,助学员高分过关。
课程组成
基础学习班+习题精讲班+冲刺串讲班+模拟考试题库+语音视频课堂+答疑版+VIP

240元/一门
480元/两门
购买
课程班次 课程介绍 价格 购买
精品班

班次特色
含特色班全部课程+服务,同时为开通精品班的学员配备相应的直拨咨询号码,专人答疑,建立完善的学员信息库,及时回访跟踪,了解学员学习情况,督促学习,提高学员学习效率。
课程组成
基础学习班+习题精讲班+冲刺串讲班+模拟考试题库+答疑精华班+应试技巧班+语音串讲班+VIP金卡

480元/一门
960元/两门
购买
课程班次 课程介绍 价格 购买
实验班

班次特色
含精品班全部课程+服务,实验班学员享受班主任制教学制度,并签署协议,当期考试不通过退还该课程学费(必须参加当期考试)。选报实验班课程的学员,还将免费获赠上期考试同科目下其他所有名师主讲的课程!
课程组成
基础学习班+习题精讲班+冲刺串讲班+模拟考试题库+答疑精华班+应试技巧班+语音串讲班+VIP金卡+签署协议

800元/一门
1600元/两门
购买
  • 外贸会计机考模拟系统综合版

相关文章

无相关信息
更新时间2022-03-15 17:16:47【至顶部↑】
联系我们 | 邮件: | 客服热线电话:4008816886(QQ同号) | 

付款方式留言簿投诉中心网站纠错二维码手机版