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薄膜太阳能电池发展前景

薄膜太阳能电池发展前景
我国太阳能电池设备主要是晶硅太阳能电池设备主要制造商经过2011年上半年的快速增长127.2%,并创历史同期新高后,进入下半年,由于光伏产品供大于求,库存大量积压,使得大部分光伏生产企业扩产计划推迟,大批设备订货合同不得不推迟交货,销售迅速回落。但2011年全年太阳能电池设备销售收入还是以较高的增长率增长75%。进入2012年,我国太阳能电池设备市场继续低迷,全年太阳能电池设备销售收入呈现了负增长。
2012年量价齐跌超60%
2008年全球薄膜太阳能电池产量达988.8MW,同比增长122%。2009年世界生产的光伏电池总量达到10700MWp,其中薄膜电池1700MWp,在其中占比约15.9%。2010年全球薄膜太阳能电池产量增长迅速,产量为2767MW。这几年中,薄膜太阳能电池总产量的增长率一直维持在高位。
我国也高度重视薄膜太阳能电池技术的研发和产业化,与国际先进水平差距逐步缩小,积极有序地发展。截至2008年底,我国已建成并投产的14家薄膜太阳能电池企业的产能约达125.9MW,年产量约为46MW。截止2009年底,已开工建设和已开展前期工作宣布建设的薄膜太阳能电池项目将近40个。
2011年1月,首台“中国造”代表国际尖端水平的薄膜太阳能电池关键生产设备——等离子体增强型化学气相沉积设备(PECVD)成功下线,打破了高端薄膜太阳能电池设备一直被国外厂商垄断的局面。2011年5月5日,中国首支CIGS薄膜太阳能集电管的面世,向业界宣告国内薄膜太阳能电池发展紧跟世界脚步。
尽管近 年来多晶硅价格大幅下滑,晶硅电池转换效率稳步提升,薄膜电池成本优势减弱,发展放缓。但光伏行业正逐步走向技术多元化,晶硅、薄膜、聚光技术的博弈不再局限于成本的比拼,各技术可以在各自的优势应用领域上拓展市场空间。
在未来市场中,薄膜太阳能电池所占的比重将会不断增加,薄膜太阳能电池的研发将继续提速。未来光伏建筑一体化(BIPV)的推广以及国家扶持太阳能电池发展的政策陆续出台,将推动我国薄膜太阳能电池新一轮的高速发展。另外,薄膜电池已被列入我国太阳能光伏产业“十二五”规划的发展重点。
现今,业界对以薄膜取代硅晶制造太阳能电池在技术上已有足够的把握。日本产业技术综合研究所于2月已经研制出当今世界上太阳能转换率最高的有机薄膜太阳能电池,其转换率已达到现有有机薄膜太阳能电池的4倍。此前的有机薄膜太阳能电池是把两层有机半导体的薄膜接合在一起,从太阳能到电能的转换率约为1%。新型有机薄膜太阳能电池在原有的两层构造中间加入一种混合薄膜,变成三层构造,这样就增加了产生电能的分子之间的接触面积,从而大大提高了太阳能转换率。
可折叠薄膜的太阳能电池是一种利用非晶硅结合PIN光电二极管技术加工而成的薄膜太阳能电池。此系列产品具有柔软便携、耐用、光电转换效率高等特点;可广泛应用于电子消费品、远程监控/通讯、军事、野外/室内供电等领域。
有机薄膜太阳能电池使用塑料等质轻柔软的材料为基板,因此人们对它的实用化期待很高。研究人员表示,通过进一步研究,有望开发出转换率达20%、可投入实际使用的有机薄膜太阳能电池。专家认为,未来5年内薄膜太阳能电池将大幅降低成本,届时这种薄膜太阳能电池将广泛用于手表、计算器、窗帘甚至服装上。
由于其所使用的半导体原料远较一般太阳能电池为少,因此可解决太阳能电池价格高昂的问题。后来,研究人员使用称为CIS的复合半导体的技术,将2~3微米厚的CIS放在玻璃等物料上,制成薄膜太阳能电池。它比传统以矽制成的太阳能电池薄100倍,实际上比头发还要薄,它亦较轻和使用较少半导体物料,售价因此较便宜并可大量生产。
传统的矽电池需大量半导体物料,价格昂贵,因此无法普及,而且由于较笨重,其应用范围受限制。薄膜电池却只需要将廉价物料放在诸如塑胶等有弹性的表面上便可,价钱便宜而且轻便。
专家相信,不久的将来,薄膜材料的太阳能电池将出现在人们的日常生活中。
现今,世界上至少有40个国家正在开展对下一代低成本、高效率的薄膜太阳能电池实用化的研究开发。
据俄《STRF》科学网站3月25日消息,俄科学院约飞物理技术研究所的研究小组研制出一种新的太阳能薄膜电池,这种基于硅材料的太阳能电池组件,其光电转换效率理论可达27% [3]  。
现今,全球大部分光伏产业中所用的主体材料都是晶硅电池,单晶硅电池和多晶硅电池在光伏面板领域占主导地位。而第二代太阳能电池——薄膜太阳能电池市场如今正在悄然崛起,以其特有的质轻、透光性好等优势开拓出了一片新领域。
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