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SNEC直播:薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)來(lái)源 日期:2012-5-19 作者:全球電池網(wǎng) 點(diǎn)擊:

德國(guó)Hans-Werner Schock:謝謝主席,謝謝組委會(huì)邀請(qǐng)我來(lái)到這樣一個(gè)非常高貴的會(huì)議做發(fā)言,剛才我們也提到了,我今天要講的是薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì),我們說(shuō)薄膜太陽(yáng)能電池實(shí)際上它開(kāi)始是從晶元開(kāi)始的,而且有很多不同的物料。

 

首先我要跟大家介紹一下薄膜光伏它的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn),以及它和晶元光伏的一些區(qū)別,大概我們都知道晶元的技術(shù)是非常早的,而且它的市場(chǎng)份額一直不是很大,差不多只有5%到10%,但是薄膜光伏它的運(yùn)用是非常大的,我等一下會(huì)進(jìn)一步的介紹。

 

薄膜的優(yōu)勢(shì)在于它的物料用的比較少,肯定成本也就非常少,因?yàn)樗暮穸戎挥幸坏饺⒚椎絻砂傥⒚走@么厚,晶元太陽(yáng)能電池差不多就達(dá)到了幾百個(gè)微米,而且我們等一下會(huì)講到它的產(chǎn)量,產(chǎn)量會(huì)很高。

 

而且它的系列連接也是非常單一的模式,而且它還有其它的一些優(yōu)勢(shì),我們說(shuō)還會(huì)有很多新的產(chǎn)品,因?yàn)槲覀兛梢杂貌煌奈锪蟻?lái)作為基材,所以它是非常的靈活,而且比較容易生產(chǎn),另外它使用的物料比較少,所以制作的流程時(shí)間也是非常短,也就是說(shuō)能源回饋的時(shí)間是不需要一年的,另外我們剛才說(shuō)到它有很大代的差距,這是晶元的限制,薄膜有很高的能量產(chǎn)出。

 

接下來(lái)我們說(shuō)薄膜光伏的調(diào)整在哪里呢。薄膜光伏主要是用微電子,還有光電子的這個(gè)技術(shù),另外我們還有一個(gè)涂層技術(shù),我們要了解的一點(diǎn),就是它需要非常好的導(dǎo)電性,我們?cè)僦v到這些純屏顯示器的時(shí)候,我們有這樣的一個(gè)基準(zhǔn),就是說(shuō)太陽(yáng)能電池的這個(gè)技術(shù),它的功能是由外部的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)的,而對(duì)于高效能的薄膜光伏組塊來(lái)說(shuō),這個(gè)光是唯一一個(gè)驅(qū)動(dòng)力,所以高的半導(dǎo)體的質(zhì)量是非常重要的,我們必須把它有一個(gè)高透光性的材料,它的價(jià)值是50歐分,這是我們的目標(biāo)。

 

我們必須在鍍膜的成本上加大力量,這樣會(huì)降低成本,這是我們今后的方向,這是我們目前最新的鍍膜的技術(shù),它的節(jié)拍時(shí)間是45秒,它的材料是每小時(shí)150平方米,整個(gè)產(chǎn)量一年是900萬(wàn)平方米,也就是一個(gè)機(jī)器可以生產(chǎn)一GW一年,對(duì)于這種薄膜電池來(lái)說(shuō),我們認(rèn)為這是一個(gè)非常可喜的一個(gè)產(chǎn)量,還有其它一些方面的問(wèn)題,對(duì)于薄膜如果我們的設(shè)備本身成本降低,比如說(shuō)組件的成份降低,另外我們?nèi)绻旬a(chǎn)能增大,我們整個(gè)效率會(huì)得到大大的提高,我們必須要有一個(gè)新的組件的理念,還有要有多深定制薄膜的太陽(yáng)能電池解決方案,這樣都能夠使我們每瓦的成本大大降低,這樣對(duì)我們?cè)O(shè)備的效率提高是非常重要的,我們看一下這個(gè)薄膜的生產(chǎn),薄膜電池的生產(chǎn)。這是我們克瑞泰克媒體的數(shù)據(jù),這是現(xiàn)在的技術(shù)和過(guò)去的技術(shù),還有今后的技術(shù)發(fā)展方向,對(duì)整個(gè)生產(chǎn)的預(yù)測(cè),我們預(yù)測(cè)整個(gè)的市場(chǎng)我們薄膜電池的生產(chǎn)會(huì)變得更具有競(jìng)爭(zhēng)力,下面一點(diǎn)我看一下現(xiàn)階段這個(gè)大規(guī)模商務(wù)的電力市場(chǎng),我們的一些材料的發(fā)展情況,技術(shù)的發(fā)展情況,這里幻燈片的一些信息沒(méi)有,我其實(shí)想給大家看太陽(yáng)能電池在過(guò)去幾年效率的提升,我們現(xiàn)在,目前硅電池的效率接近25%,CIGS效率也已超過(guò)了20%,等一下我會(huì)給大家看一張表,不同的組件CIGS目前已經(jīng)有了圓形,整個(gè)圓形的效率達(dá)到了18%,我想這個(gè)效率也非常有競(jìng)爭(zhēng)力,CIGS我們可以看到它有一些材料,比如說(shuō)石英,還有錫等材料,這些都是非常重要的材料。

 

看一下我們薄膜的電池,它們?cè)O(shè)備的結(jié)構(gòu),一般有兩層,一個(gè)是吸收層,還有是接入層,連接層,還有機(jī)制,光射到機(jī)制上面,當(dāng)然對(duì)于機(jī)制來(lái)說(shuō)可能是玻璃,也可能是膜薄,我們可以看到有不同的配置,有一些配置有它自己的優(yōu)勢(shì),它同時(shí)也具有一些劣勢(shì),我們也可以選擇各種各樣透明的覆膜,我們也可以不透明的機(jī)板,同時(shí)也可以選擇透明的導(dǎo)電的機(jī)板,還可以選擇用鉑制造的背面的密封技術(shù),這個(gè)也是從包裝業(yè)引來(lái)的新的技術(shù),我們使用不同的配置組合,不同的技術(shù),比如說(shuō)像這個(gè)技術(shù)是非晶的硅電池,還有微晶的硅電池,我們還有鍺化硅,我們前面也已經(jīng)說(shuō)到,它是一個(gè)串聯(lián)的結(jié)構(gòu),這樣的結(jié)構(gòu)可以提升整個(gè)轉(zhuǎn)化效率,我們可以看到這樣的非晶的技術(shù),微晶串聯(lián)的結(jié)構(gòu),這樣的結(jié)構(gòu)可以充分利用這些材料的效率,同時(shí)也可以把它們的面積減小,通過(guò)這樣的一個(gè)組合能夠更充分的捕捉陽(yáng)光,這樣的設(shè)備組臺(tái)配置非常重要,對(duì)效率提高非常重要,我們可以使用更為薄這樣非晶的結(jié)構(gòu),還有對(duì)硅來(lái)說(shuō),整個(gè)的材料可獲得性非常豐富,當(dāng)然也有一些挑戰(zhàn),比如說(shuō)效率上的挑戰(zhàn),因?yàn)檫@種微晶的硅,它的吸收度非常低。還有它的成積,堆積的速率比較低,這些都是今后的挑戰(zhàn)。特別對(duì)于這種晶塊的產(chǎn)量會(huì)有一些限制,對(duì)這種生產(chǎn)的效率我們今后要多做一些工作,對(duì)純的這種非晶它是60%,我們需要更進(jìn)一步提升這樣的生產(chǎn)效率,我們可以看到如果穩(wěn)定的效率對(duì)小型的設(shè)備可以達(dá)到13%,組態(tài)層面是10%,還有典型的生產(chǎn)效率是6%到8%,這是一個(gè)例子,我們可以看一下這是一些公司,當(dāng)然我們并沒(méi)有看到很多中國(guó)公司,可以看到這種組件的效率,可以看到在穩(wěn)定情況下對(duì)小電池片是12%,對(duì)大型的非晶10%,有一些小設(shè)備甚至達(dá)到了13%這樣的效率,初期的轉(zhuǎn)化效率甚至達(dá)到16%,我想凱尼克這個(gè)公司目前也在使用高效的材料,對(duì)于薄膜硅我們目前還應(yīng)該進(jìn)一步的提高轉(zhuǎn)化效率,這樣才能夠降低初期的效率和穩(wěn)態(tài)效率之間的差距。我們目前全球有很多產(chǎn)能,但是它們的生產(chǎn)力和它們的產(chǎn)能相比是比較低的,我們可以看一下這是,我們可以看到對(duì)于我們這樣的結(jié)構(gòu),實(shí)驗(yàn)室這樣組件的效率已經(jīng)達(dá)到11%到13%,在生產(chǎn)當(dāng)中我們認(rèn)為從長(zhǎng)期來(lái)說(shuō)可能達(dá)到16%這樣的效率,我們?cè)谡麄(gè)的周期當(dāng)中也使用這種循環(huán),因?yàn)槟銈冎,我們需要不斷的進(jìn)行循環(huán)來(lái)保證這樣的效率,我們看到它有一些優(yōu)勢(shì),它的效率非常高,它增長(zhǎng)率也非常的高,另外整個(gè)的組件的安裝速度非常迅速,當(dāng)然我們也遇到一些挑戰(zhàn),也就是這個(gè)材料是比較缺乏的,銻化鎘是非常的稀缺,這個(gè)效率是13%到14%左右。

 

看一下它們的產(chǎn)能,德國(guó)也有一個(gè)公司它的產(chǎn)能最近我們看到有一些削減,它們有一個(gè)重組的過(guò)程,在這個(gè)公司重組過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)能有所下降。

 

看一下下面這個(gè),這是我們說(shuō)的CIGS,整個(gè)情況更為復(fù)雜一點(diǎn),當(dāng)然它的效率非常高的,效率可以高達(dá)20%,這是實(shí)驗(yàn)室的效率,在商務(wù)這樣的效率是11%到14%,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看它有可能達(dá)到18%的效率,它的優(yōu)勢(shì)對(duì)薄膜電池來(lái)說(shuō)它的效率是非常高的,最高了,整個(gè)薄膜的工藝選擇非常的廣泛,它的機(jī)板也非常靈活,柔性的機(jī)板,當(dāng)然挑戰(zhàn)就是這個(gè)材料的稀缺性,比如說(shuō)銦這樣的材料在全球非常稀缺,我們需要循環(huán)使用,提高效率,另外對(duì)于大型的組件我們也希望達(dá)到20%的效率。這是一些實(shí)驗(yàn)室,這些實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)達(dá)到了20%的效率,可以看到這是用聚顯銨,它已經(jīng)達(dá)到了34%的效率,有的甚至達(dá)到了80%的效率,對(duì)于大型的組件來(lái)說(shuō)我們認(rèn)為這樣的效率是非常高的,我想這樣的設(shè)備的機(jī)構(gòu)已經(jīng)存在了好多年了,這已經(jīng)基本上成為我們標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu),我們希望今后有更多提升的潛力,比如說(shuō)在電池的光學(xué)性上面,還有接觸的動(dòng)畫上面有所提高。

 

這是一些公司,非常有意思,這是工藝,不同的公司它們有不同的工藝,工藝各不相同,比如說(shuō)這是一個(gè)批量生產(chǎn),間歇性生產(chǎn),這是用的間歇性的生產(chǎn),還有在線反應(yīng)式的,還有共振玻璃的工藝,這些公司在去年都生產(chǎn)了相當(dāng)大的組件,CIGS,我們看到整個(gè)技術(shù),整個(gè)工藝路線是非常多元化的,我們認(rèn)為今后會(huì)有一種工藝的選擇,使得工藝變得更統(tǒng)一起來(lái)。

 

下面是我最后一點(diǎn),對(duì)薄膜太陽(yáng)能電池我們也談到了它的優(yōu)勢(shì),談到了它的挑戰(zhàn),看一下目前的現(xiàn)狀,可以看到我們使用CIGS非常具有吸收率這樣的材料,它的效率可以提升到25%,這是今后潛在的效力,目前這個(gè)是0.7平方米,今后可以提升到5.7%平方米,潛在可以提升到18%平方米,所以基板面積會(huì)更進(jìn)一步擴(kuò)大,我們今后還可以降低生產(chǎn)成本。我們基板的選擇,我想玻璃是標(biāo)準(zhǔn)的基板選擇,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模塊,對(duì)供電廠,當(dāng)然有的還使用了 金屬鉑作為基板,比如聚合物做基板它的重量比較輕,當(dāng)然對(duì)于它的溫度可能有限制,它同時(shí)也需要非常有效的封裝。另外對(duì)于基板我們還有制造工藝,比如說(shuō)卷對(duì)卷的制造工藝,還有各種應(yīng)用,對(duì)于CIGS,我們對(duì)于所有的基板其實(shí)都可以實(shí)現(xiàn)大于18%這樣的效率,可以看一下發(fā)展。其實(shí)對(duì)于CIGS我們同時(shí)要考慮到環(huán)境,比如說(shuō)我們需要替代锳的材料,因?yàn)樗侵亟饘,最近有一些研究,我們更換更為環(huán)保的材料,同時(shí)提升效率,需要提升效率達(dá)到20%,我們可以看到有更多的材料也在侯選名單之中,這將會(huì)開(kāi)創(chuàng)新的局面,選擇新的材料,在今后我們可以看到兩個(gè)路徑,一個(gè)是低成本的路徑,整個(gè)是非真空印刷的,還有有機(jī)材料和納米材料的組合,這是一個(gè)路徑,我們認(rèn)為目前薄膜技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了非常好的大規(guī)模的生產(chǎn)。還有第二個(gè)路徑,就是高效的路徑,高效的路徑也是非常重要,我們需要提升效率,同時(shí)降低成本,我們現(xiàn)在有一些技術(shù)使得這些設(shè)備變得更加的便宜,同時(shí)設(shè)備的效率更為提高。在這方面未來(lái)肯定有不同的發(fā)展,而且我們說(shuō)設(shè)備和技術(shù)都有所發(fā)展的空間,所以薄膜光伏技術(shù)肯定有很多的發(fā)展?jié)摿Γx謝。

 

 

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