第一情报 ---能源与环境

薄膜光伏电池技术研发进展(一)

供稿人:上海科学技术情报研究所  供稿时间:2010-9-27   关键字:薄膜光伏电池  
薄膜太阳电池的材料体系包括非晶硅、铜铟镓硒(CIGS)、碲化镉(CdTe)以及掺杂聚合物材料等,这三种薄膜太阳电池的光电转换效率有很大区别,其中多晶薄膜太阳能电池CdTe和CIGS具有较大的优势,实现规模化生产时,这两种电池在成本方面也非常有竞争力。非晶硅薄膜太阳电池是目前技术最成熟、商业化水平也最高的薄膜太阳能电池。非晶硅薄膜太阳电池优越性主要体现在非晶硅薄膜材料在理论和制备技术上都发展较为成熟、易于实现组件面积上的集成以及便于工业化大规模连续生产,但其最大的优势是材料及其制造成本非常低。薄膜太阳能电池的缺点也比较明显,即产品光电转换效率较低,且这些薄膜光伏组件的寿命变化无常、难以确定;与此相反,基于硅片的光电池却能在超过25年的时间里长期保持高水平的电力输出。
 
近年来,针对薄膜太阳能电池的不足,很多研发机构从薄膜电池的材料、层形成技术等多方面入手展开研究,以提高薄膜光伏电池的光电转化率并降低其生产成本。目前,世界上至少有40个国家正在对下一代低成本、高效率的薄膜太阳能电池实用化进行研发,但薄膜太阳电池的研发和制造能力最强的是日本、欧洲(如德国)和美国。
 
在非晶硅薄膜电池方面,美国的Unisolar和日本的Kaneka是世界上两大代表性企业,这两家公司在实验室利用纳米晶相的硅薄膜可以将三结电池转换效率提高到15%以上,而且稳定性非常好。而国际上该薄膜电池(三结)的稳定光电转换效率一般在10%左右,中国规模化生产硅基薄膜电池的稳定效率在5%~8%左右。
 
CIGS薄膜电池是目前单结多晶薄膜电池中效率最高的光伏器件,实验室水平已经达到19.9%(美国NREL),光伏组件产品的转换效率在13%以上,如日本Showa Shell、Honda,德国WurthSolar GmbH等公司。
 
CdTe薄膜电池的实验室最高光电转换效率为16.5%(NREL)。目前工业化CdTe光伏电池效率约10%左右,显然还有很大的提升空间,目前提高效率的研发方向包括增加光吸收、提高载流子输运,优化薄膜质量,尽可能减小复合中心、改善光生电流收集,优化电极图形和接触特性、降低温度系数等。

注册成为正式用户,登陆后,获得更多阅读功能与服务!
转载本文需经本平台书面授权,并注明出处:上海情报服务平台www.istis.sh.cn
了解更多信息,请联系我们

§ 请为这篇文章打分(5分为最好)