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薄膜太陽(yáng)能電池有望成長(zhǎng)為光伏市場(chǎng)的主流
日期:2015-07-27   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:linpher 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]



光伏和建筑屋面

近年來(lái),晶硅作為目前光伏市場(chǎng)的絕對(duì)主流,在經(jīng)歷了前幾年的“野蠻生長(zhǎng)”之后,目前正處于痛苦的行業(yè)兼并重組進(jìn)程中。反觀(guān)代表第二代及第三代光伏技術(shù)的薄膜,在行業(yè)先驅(qū)的帶領(lǐng)下,正悄然興起。針對(duì)光伏發(fā)電前景、薄膜太陽(yáng)能電池組件在光伏應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),以及其對(duì)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型意義幾何等問(wèn)題,記者在由“2015年節(jié)能建筑與建筑光伏一體化論壇”上采訪(fǎng)了河北大學(xué)光伏技術(shù)研發(fā)中心副主任許穎教授。

在“十二五”能源規(guī)劃中,政府提出了優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),要求非化石能源消費(fèi)比重提高到11.4%,非化石能源發(fā)電裝機(jī)比重達(dá)到30%。太陽(yáng)能作為新興戰(zhàn)略資源是未來(lái)能源的重要部分,國(guó)家出臺(tái)了多項(xiàng)規(guī)劃和激勵(lì)政策來(lái)推進(jìn)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。當(dāng)今產(chǎn)業(yè)化的太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)品主要是二類(lèi)不同的太陽(yáng)能電池:一是基于硅片的晶體硅太陽(yáng)能電池,比如單晶硅太陽(yáng)能電池和多晶硅太陽(yáng)能電池;二是薄膜太陽(yáng)能電池。

針對(duì)薄膜太陽(yáng)能電池組件在光伏建筑一體化(BIPV)中的優(yōu)勢(shì),許穎說(shuō):“薄膜太陽(yáng)能電池組件相比晶硅太陽(yáng)能電池組件,其優(yōu)點(diǎn)在于發(fā)電量高,弱光性能和高溫性能優(yōu)異。”她舉例說(shuō):“早晨時(shí)分,在弱光/低溫情況下,薄膜組件的發(fā)電性能略高于晶硅;中午時(shí)分,薄膜組件高溫效應(yīng)優(yōu)勢(shì)明顯,其發(fā)電性能明顯優(yōu)于晶硅組件;傍晚時(shí)分,在弱光/高溫情況下,薄膜組件發(fā)電性能優(yōu)于晶硅組件。相同標(biāo)稱(chēng)功率的前提下,一天中薄膜組件的發(fā)電量高于晶硅組件的發(fā)電量。同時(shí),薄膜組件的弱光性能和高溫性能優(yōu)異。”“以某硅基薄膜地面示范電站項(xiàng)目為例,在2014年5月~2015年9月高溫季節(jié),根據(jù)對(duì)薄膜硅和晶體硅發(fā)電量的持續(xù)監(jiān)控情況發(fā)現(xiàn),此時(shí)期薄膜組件比晶硅多發(fā)電25%。”

除了上述優(yōu)勢(shì),許穎補(bǔ)充說(shuō):“薄膜太陽(yáng)能電池組件還具有外觀(guān)美觀(guān)、整體性好、柔性、輕量化等優(yōu)勢(shì)。”

在許穎教授介紹完薄膜太陽(yáng)能電池組件的優(yōu)勢(shì)之后,另外一位光伏業(yè)內(nèi)專(zhuān)家在論壇現(xiàn)場(chǎng)也對(duì)記者表示,近年來(lái),太陽(yáng)能光伏電池市場(chǎng)正在向薄膜太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品轉(zhuǎn)移。薄膜太陽(yáng)能電池的優(yōu)勢(shì)在于其產(chǎn)業(yè)鏈的耗能更低;制備材料選擇更廣泛;制備技術(shù)多樣;比晶體硅太陽(yáng)能電池有更高的每瓦發(fā)電量;產(chǎn)品的發(fā)電效率的提升有更大的潛力;產(chǎn)品重量更輕并且可以柔性化,使用范圍更寬泛,更適合于光伏建筑一體化。其中實(shí)驗(yàn)室效率超過(guò)了20%的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池是光伏轉(zhuǎn)換效率最高的薄膜太陽(yáng)能電池。由于銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池沒(méi)有光致衰減效應(yīng)、性能穩(wěn)定、發(fā)電量高、對(duì)環(huán)境友好,所以它是歐洲、日本和美國(guó)最為關(guān)注的新一代高效薄膜太陽(yáng)能電池。

采用真空沉積技術(shù)制備的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池不僅創(chuàng)下了轉(zhuǎn)換效率20.4%的記錄,而且已經(jīng)成熟地大規(guī)模工業(yè)化了,產(chǎn)品已經(jīng)具備成本競(jìng)爭(zhēng)力。非真空法技術(shù)制造銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池具有更低成本和易于大面積的潛在優(yōu)勢(shì),也吸引了愈來(lái)愈多的關(guān)注,歐洲、美國(guó)和日本的主要銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池企業(yè)的最佳組件產(chǎn)品效率都已超過(guò)13%。

2013年7月,國(guó)務(wù)院下發(fā)了《關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》,明確指出支持發(fā)展高效太陽(yáng)能光伏電池技術(shù),要求未來(lái)新上的太陽(yáng)能光伏電池制造項(xiàng)目中薄膜太陽(yáng)能光伏電池的轉(zhuǎn)換效率不低于12%。科學(xué)研究證明通過(guò)調(diào)整銅銦鎵硒電池中鎵和銦的化學(xué)計(jì)量比,銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池的效率理論上將超過(guò)25%。因?yàn)槟壳般~銦鎵硒太陽(yáng)能電池組件的效率不僅未達(dá)到其實(shí)驗(yàn)室電池的效率(20.4%)還遠(yuǎn)低于其理論效率,所以銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池效率還有很大的提升空間、是朝陽(yáng)產(chǎn)品,具有毋庸置疑的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 
 
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來(lái)源:中國(guó)有色網(wǎng)作者:周大偉 李峒峒
 
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