铜铟镓硒薄膜太阳能电池的发展现状以及应用前景.pdf

收稿日期 “ 8 9A9 BBCDE98D E CC H9 A9E8 1 wx yXVz{| } y{ UXVz SV x| “X| T SVyx ywS| Sy{x| Uz{ Uyz X“ { wUV “UT zXS| yxz SzxX V } - 室 温 下} 1“ - 7I 3B0同时还具有很好的非常大范围的太阳光谱的响应特性 ,另 外 0符 合 化 学 计 量 比 的 K3 L3 M 族 “ 铜 铟 硒 /铜铟硫和铜铟镓硒 化合物半导体具有很高光量子效率 , ’ - 系电池可以很方便地做成多结系统 0在四个结的情况下 0从光线入射方向按禁带宽度由大到小顺序排列 0太阳能电池的理论转换效率极限可以超过 JDN,在 - ; 和 L3 O 族 化 合 物 系 太 阳 能 电 池 中 0 晶 界对吸收层的特性影响很大 0所以多晶太阳能电池的效率较单晶太阳能电池的效率要低几成 , 而以 ’ -为代表的黄铜矿相吸收层 0本身就是一种薄膜材料 0不受晶界的影响 0耐放射线辐照 0 没有性能衰减 0是目前太阳能电池中使用寿命最长的 0有人预计可长达 BDD 年 ,目 前 制备 ’ - 和 ’ - 吸 收 层 有 三 种 方 法 P磁控溅射 / 电子束蒸发 / 电镀 ,电子束蒸发法 0包括两种工艺 0分别是 P“ B共蒸 / ’ / 2 合金预制膜 A 硒化 Q“ * / ’ / 2/ - . 共蒸发 ,磁控溅射一般溅射 ’ 和 2 沉积 ’ 2合金预制层 0然后硒化 ,这两种方法在日本 / 美国 / 德国无论在实验室和生产线上都有采用 , 作为实验室里制备面积很小的 ’ - 电池样品时 0 蒸发法制备的电池效率比较高 0包括现在报道的最高转化率的电池的 ’ - 层均是蒸 发 法 制 备 的 , 但 是 作 为 生 产 线 生 产 的 电 池 板“ RD I 见 方 0一 般 是 磁 控 溅 射 方 法 制 备 的 电 池 具有更高的转化率 , 这种差别源于两种方法在制备大面积膜层均匀性能力的差别 ,至 于电镀法 制 备 ’ - 层 0要 制 备 具 有 理 想 定比 / 致密和表面均匀的薄层非常困难 , 要获得生产要求大面积均匀则更难 , 文献报道中也很少有用此方法的 ,上述制备方法中 0无论哪一种 0从原理上说似乎都不难 , 但是要做到能符合制作太阳能电池的 ’ -层都必须克服许多技术难关才能获得 , 基于器件生产的工艺设计 / 一些薄膜的薄膜处理以及界面层的成分设计等等都是具有挑战性的课题 0对于电池性能的改善更是至关重要的 ,S 国内外研发现状 / 趋势及我国与领先国家的差距 RT U* DD* 年 全世界 太 阳 能 电 池 的 生 产 量 比 上 一 年增加 RBN0 达到 J* D V7 0从表 B 可知 0日本企业的生产规模在大幅度增加 0到 * DD* 年日本的生产规模达 到了 * JE V7 0已经占到世界产量的 JDN, 近 J 年中 产 量 每 年 以 J DN 以 上 的 增 幅 增 加 0 按 照 这 种 增速 0今后 J 年 0日本的太阳能电池的产量将占到世界总产量的 GDNTU DN0 居于绝对的领先地位 , 根据W日本 太 阳 光 发 电 协 会 “ X 3ABC2B C1234 251 E1C2B1 5C1D33; G6 7 8 9 远景策划 现况 I J KJ 年 I JI J 年 I JL J 年市场规模亿日元 KKJ J ML J KI , JJ I I “ , J J单年度设置量万 N. OI J KI L ML J KJJ,累计设置量万 N. MPI I PJ PI PJ住宅用系统单价日元 - . O J J OL J J I , J QI J J发电成本 OR J日元- N.S相当于民用电价格相当于工业用电价格相当于大规模发电成本TU V WX 太阳光发电技术研究组合 Y战略企划委员会 “ 在广泛考察世界太阳能电池学术界和产业界情况的基础上 “ 集中日本太阳能电池领域的专家 “ 作成了日本太阳能电池技术开发路线图 Z [ ] _“ 图 K 对于 * 系太阳能电池来说 “ 无论是单晶 多晶还是微晶 * 太阳能电池 “ 现在的基片厚度为 K, J O I JJ ‘ “ 虽然转换效率较高 “ 但是如果其厚度不能减到 , J ‘ 以下 “ 就不可能达到成本低于 , 日元 - . 的目标 薄膜 *太阳能电池现在的转换效率没有达到 KJa“ 通过多结的方法有望提高到 KJa 以上 DC1 EEFF 1E D2C1A 1 9 A ;BB C;DEEF9 G C; HI J 9 A;研究单位小面积 KI LLMNO K PQK R SNT J; QI A UGVWX YZG[ UG[ W XGA UG] UW _ D ‘MNO K PQK ST Q UGV[ ] YZG] UG[ [ ] WGZ UGXV松下电器MNOa b MNOK PQK ST Q UGV] Z YVGW UG[ VU WGU UGAU青山学院大学新型缓冲层 b REEI H;MNO MNQK ST Q UGV[ Y] GX UG[ [ V WG UG ZZ青山学院大学MNOMN QI Oc ;KR SNT J; QI Q; AUGZVV YYGU UG[ U ZG[ GUW c dS QFI I NMNO SN O c eQ; K ST Q UGZX] YZGZ UG[ ] V ZG[ UGYWQfRf fg JHfh NFi GMNOMNSNQI K ST Q UGVZA YUG] UG[ VY ZG UG X东京工业大学新型光吸收层MNO K PQK RSNQA UG[ Z AYG[ UG[ AGU jQfRf fg JHfh NFi GMNO K PQK RSNQA UG[ AW A G] UG[ G UG] W c dSMNO K PQK R SN L; QI A UGVA YVGU UG[ ZZ VGX UG] [k I LJl JHIh NFi G大面积组件MNOMN O eQeO c ; mKST Q Y GA AG V UGVWX YG] Y] ZX昭和壳牌石油MNO K PQK ST Q A[ GX YAGZ UGVVX AG YVUUQFI I NQ8LJH柔性基板MNO K PQK ST QGG UGV] V YVG] UG[ ] A [ G] UG] ] _ D ‘MNO K PQK ST QGG UGZVU YZGZ UG[ AU ] GY UGXV松下电器MNO K PQKST Qn 8Lo I H UGZ A YZGZ UGVVV AG UGZVk I LJl JHIh NFi G集光电池MNO K PQK ST Q UG[ YV j UGWUZ A GZ UG _ D ‘ e] 倍集光日本和欧美在 KST Q 太阳能电池的研究方面投入大量人力物力 e 并取得相当快的进展 p 日本 Dqk O 从 XX] 年启动 KST Q 产 业 化 开发 项 目 e 由 昭 和壳牌石油和松下电器分别以溅射硒化工艺和共蒸发工艺为中心进行研发 e研究开发总投资达到 AUU 亿日 元 相 当 ] 亿人 民 币 ; 以上 r 美 国 以 _ D‘ 为 中心进行研究 e以 T QD 及 Qs I LLQ8LJ H为主进行产业开发 r 德国则以风险投资型企业 tR Hf sQ 8LJH为主 e由政府投入巨资进行开发 e开发总经费都达到了数亿美元 pA UUA 年有关 KST Q 太阳能电池的国际会议就有 Y 个 e分别是 Z 月 AUuA ] 日在美国纽奥林斯召开的 AXfsS DDDv 7 QK e 月 A uA A 日在欧洲举行的Dqd_ Q AUUAwx s FNB FL Ks JL98gI NFPI v s 8f 8i 8Lf JF9dJ f I HFJLy 和 A 月 Au Z 日 在 美 国 波 士 顿 召 开 的AUUA d_ QB JLL dI I f FNgp 主要议题集中在通过叠层化 提 高 KST Q 吸 收 层 的 带 隙 zn 型 透 明 导 电 膜 的 研究 z代 替 KPQ 的 新型 缓 冲 层 的 研 究 z 大 规 模 工 业 化生产的高效率低成本问题方面 p 特别是以欧美为中心的 Dqd_ Q AUUA wx s FNB FL Ks JL98gI NFPI v s 8f 8qi 8Lf JF9dJ f I HFJLy 会 议 e 论 文 发 表 件 数 达 到 了 [ U件 e比 AUUU年同会议的 U[ 件增加了 ZUC 以上 e其中与大规模工业化生产工艺相关的论文有 VU 多件 p表 Z 总 结了 XXX 年以来 KST Q 太 阳 能 电 池 研 究 开发及产业化方面的动向 p表 { | } } } u 年 “ 太阳能电池开发动向h Q Qs I LLQ8LJHKST Q 太 阳 能 电 池 组 件 ] Ut ; 作为薄膜太阳能电池组件达到世界 最高转换效率 AG CAUUUGUV h Q T QDT L8’ JL Q8LJH DNI Hg o 公 司 向 夏 威夷的美军提供了AGW t 的 KST Q 组件用于实验AUUUGUXh Q Qs I LLQ8LJHQs I LL Q8 LJH公司声明可以在 uY年内 提 供 商 用K ST Q 太 阳 能 电 池 组件T I H JNo tR Hf sQ8LJH tR Hf sQ 8LJH公司开始制造 K ST Q太阳能电池组件Ql I PI N h n n JLJ瑞典的 h n nJLJ 大学研制的 小型KST Q 太 阳 能 电 池 组 件 转 换 效 率 达到VGVCAUU GUZ T I H JNo tR Hf sQ8LJHtR Hf sQ 8LJH 公 司 A 月 开 始 在 欧洲 销 售KST Q 太 阳 能 电 池 组 件 VU9 AU9 ; e平 均 转 换 效 率 WGZCe AUUA 年 末 产 量 GAdt 年 z 生产能力Ydt 年AUUAGU] A 组 件转 换 效 率YG] Ce 建 成 U t 的 中试线e预定 AUUZ 年向市场提供 商用KST Q 太阳能电池 pAUUAG A h Q _ D‘创 造 KST Q 太 阳 能 电 池 世 界最高转换效率 eD EE* XGACe7 8 9* UGVWWZ7 e 9 Ae BB * [ WG AC在产业界 e日本昭和壳牌石油公司已经完成技术开发 e其 U t 的中试生产线已经开始生产 e 准备建设 UuA U dt 级生产线 e预定 AUUZ 年向市场提供商用 KST Q太阳能电池 e技术路线以 K Rz SNzT J溅 射 成 膜 e c AQI 硒 化 e Y] ZX 9 A 组 件 转 换 效 率YG] Cp 日本本田公司也宣布完成了 KST Q 的产业 真 空 , - “ . . / 第 | 卷化 开 发 并 宣 称 将 来 本 田 的 工 厂 用 电 力 的 “ “ “ AB AC / - D, E* AF*G , H, I , H- AD- H* . A- J K会议上 突然公开了其生产线的照片 并宣布其成品率 已 经 达 到 LM LN 可 以 认 为 其 技 术 已 经 成熟 并将在今年将其产品上市 ’ 德国的 48 . H , - .公司在 “ 公 司 都 采 用 此种工艺路线 特点是组件效率较高 生产工艺稳定 ’德 国 的 48 . H , - . 公 司 采 用 / 890 91 - 9 * 共 蒸发 并进行 “ 次硒化工艺 效率较低 工艺不稳定 ’ 日本松下电器也采用共蒸发工艺 虽然组件的最高效率较高 能达到 6O6 Q 但是工艺非常不稳定 经过 6 年的开发 到现在也不能实现中试水平的生产 ’ 由此可见以 / 8 90 91 - 溅射成膜 硒化为主的工艺路线将成为 / 01 组件生产的主流 ’与国际上研究开发的力度和规模相比较 国内对 / 01 薄膜 太阳 能 电 池的 研 究 几 乎 微 不 足 道 以自然科学基金和国家 NQ 日元 8 相当于 A *B 8 C 134E ; ; 934*3 2F ’ GD01H*8 2D 10. I 0B J 15 ; 9GD G- 0GKKQRQLSTTUGV’ 新能源产业技术综合开发机构 RI CWX S报告书 太阳光发电系统实用化技术开发 O’ GI GYYYKVQLZ. MYYVGQ’ 新能源产业技术综合开发机构 RI CWX S报告书 太阳光发电技术研究开发 面向大量应用的共通基础技术的研究开发及调查 O’ GI GYYYYYYUTL. MYYVVGL’ 新能源产业技术综合开发机构 RI CWX S报告书 太阳光发电系统实用化技术开发 薄膜太阳能电池的制造技术开发 O’ GI GYYYKVMZL. MYYVGT’ I CWX [ 18 MYYM太阳光发电技术分会予稿集 太阳光发电的将来和技术开发 O’ GI GYYYMYQLL. MYYMVGZ’ 新能源产业技术综合开发机构 RI CWX S报告书 太阳光发电系统实用化技术开发 薄膜太阳能电池的制造技术开 发 . 低成本大面积组件制造技术开 发 R关 于 实 用 化 的调查研究 SO’ GI GYYYKVMU\V . MYYVGU’ 新能源产业技术综合开发机构 RI CWX S报告书 太阳光发电系统实用化技术开发 先进太阳能电池技术研究开发 . 先 进 太 阳 能 电 池 实 用 化 调 查 研 究 O ’ GI G]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]YYYYMTLQ. MYYVG新产品介绍 细长电热元件R专利号 _- YYMYMTKKGTS金属管状细长电热元件是本厂科研人员结合国际上最先进的生产工艺和最新电热材料研制而成 . 已为国内众多客户提供了高质量的细长电热元件 主要特征‘ 柔性好 用户可随意弯曲成各种复杂形状或来图由我厂加工成形 a‘ 热效率高 元件表面经发黑处理 . 热辐射系数 bY GKMa‘ 选择范围广 直径 c Q 8 8 c QGL 8 8 c L 8 8 c LGL 8 8 c T 8 8 . 长度 QdT Y 8‘ 使用寿命较长 经众多客户使用反应已与进口加热丝寿命相当 a保证使用寿命大于 LYYY 小时 a另外 . 本厂最新研制高真空油扩散泵用直热式自控温加热棒已取得成功 . 欢迎垂询 单 位 江苏省宝应县恒泰电器设备厂地 址 宝应县世纪园工业区 e 号楼 ef g 号联系人 蒋日永 手机 Rf Shei f hj j hf k l电 话 Rf l hj Smkkf gl m mkf i ek m传 真 Rf l hj Smkl f nmm邮 编oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooookk l mf f‘ 供求信息 ‘橡胶密封件产品介绍 沈阳市正阳橡塑密封件厂我厂加工生产各种真空密封件 . 规格齐全 . 并可根据用户需求加工定做 . 望广大用户来函选用 我们将以优质的服务令您满意顺心 我们的宗旨 正阳产品 . 物有所值 产品型号与材质 X 型 , 型 , X 型 p 型 J 型 q 型 亻型 唇型 异型 凸型 矩型 梯型 骨架油封等各种型号的氟橡胶 硅橡胶 耐热橡胶 耐油橡胶 真空橡胶密封件 . 广泛用于各种真空炉 真空镀膜机 真空泵 真空阀等设备与部件 地 址 沈阳市沈河区南二经街四号联系人 杨丽蓉 邮 编 hhf f hj电 话 Rf k j Sk kmkhhkh 传 真 Rf k j Skk mkhhk h手 机 hegf i mi j ghernr第 k 期 庄大明 . 等 铜铟镓硒薄膜太阳能电池的发展现状以及应用前景