薄膜太阳能电池有哪些发展优势?为什么能成为国内光伏领域新的投资热点?国际主要生产企业有哪些?
当国内的多晶硅之战打得不可开交之时,薄膜太阳能电池的盛宴却已悄然开席。作为光伏发电领域里的两大主力“健将”,晶体硅电池和薄膜电池,似乎拉开了一场争霸赛。
薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池,其用硅量极少,更容易降低成本,同时它既是一种高效能源产品,又是一种新型建筑材料,更容易与建筑完美结合。在国际市场硅原材料持续紧张的背景下,薄膜太阳电池已成为国际光伏市场发展的新趋势和新热点。
目前已经能进行产业化大规模生产的薄膜电池主要有3种:硅基薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池(CIGS)、碲化镉薄膜太阳能电池(CdTe)。
薄膜太阳能电池虽然早已出现,但由于光电转换效率低、衰减率(光致衰退率)较高等问题,前些年未引起业界的足够关注,市场占有率很低。随着其技术的不断进步,光电转换效率得到迅速提高,现在比2年以前约提升了30%-40%,虽然仍然与晶体硅电池相比有很大差距,但其用料少、工艺简单、能耗低,成本有一定优势,越来越被业界所接受。因此近3年来薄膜太阳能电池产业得到较快发展。
2007年全球太阳能电池产量达到3,436MW,较2006年增长了56%,中国厂商2007年市占率由2006年的20%提升至35%,而日本厂商市占率则由2006年的39%下滑至26%,日本厂商市占率下滑除了受到上游硅料供应吃紧及日本本土市场光伏系统装置容量下降等因素影响之外,日系厂商开始布局下一世代薄膜太阳能电池领域发展也有相当大的关系。
2007年薄膜太阳能电池产量(包括a-Si、μc-Si、CdTe、CIGS等技术)增速持续超越整体产业,2007年薄膜太阳能电池产量达到400MW,较06年的181MW大幅增长了120%,2007年薄膜太阳能电池市占率由2006年的8.2%提升至2007年的12%,而2008年已达到15%-20%。在薄膜太阳能电池透过电池转换效率进一步提升以及大面积生产的成本优势,其市占率有进一步提升空间。
与此相应,继太阳能组件热、多晶硅热之后,薄膜电池又成为国内光伏领域新的投资热点。
与晶体硅电池相比,薄膜电池的成本下降潜力要大得多,这主要得益于薄膜电池的技术进步日新月异。薄膜太阳能预计未来的产能可能会达到整个太阳能行业的20%,而2007年只有7.6%,可见这当中的空间。薄膜太阳能就是要做得薄,要提高性能指标,有很多物理方法,比如说离子束方法沉积纳米晶硅薄膜这种工艺,如果国内企业能够在这些方法上面有所提升,将会非常有前景。
中国投资资讯网2009-2012年中国薄膜太阳能电池行业投资分析及前景预测报告
在古代,人类有可能已经不断地在研究和测试“电”这种东西了。一个被认为有数千年历史的粘土瓶在1932年于伊拉克的巴格达附近被发现。它有一根插在铜制圆筒里的铁条-可能是用来储存静电用的,然而瓶子的秘密可能永远无法被揭晓。不管制造这个粘土瓶的祖先是否知道有关静电的事情,但可以确定的是古希腊人绝对知道。他们晓得如果磨擦一块琥珀,就能吸引轻的物体。亚里斯多德(Aristotle)也知道有磁石这种东西,它是一种具有强大磁力能吸引铁和金属的矿石。1780年的一天,意大利解剖学家伽伐尼在做青蛙解剖时,两手分别拿着不同的金属器械,无意中同时碰在青蛙的大腿上,青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下,仿佛受到电流的刺激,而只用一种金属器械去触动青蛙,却并无此种反应。伽伐尼认为,出现这种现象是因为动物躯体内部产生的一种电,他称之为“生物电”。伽伐尼于1791年将此实验结果写成论文,公布于学术界。伽伐尼的发现引起了物理学家们极大兴趣,他们竞相重复枷伐尼的实验,企图找到一种产生电流的方法,意大利物理学家伏特在多次实验后认为:伽伐尼的“生物电”之说并不正确,青蛙的肌肉之所以能产生电流,大概是肌肉中某种液体在起作用。为了论证自己的观点,伏特把两种不同的金属片浸在各种溶液中进行试验。结果发现,这两种金属片中,只要有一种与溶液发生了化学反应,金属片之间就能够产生电流。1799年,伏特把一块锌板和一块银板浸在盐水里,发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是,他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片,平叠起来。用手触摸两端时,会感到强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功的制成了世界上第一个电池──“伏特电堆”。这个“伏特电堆”实际上就是串联的电池组。它成为早期电学实验,电报机的电力来源。意大利物理学家伏打就多次重复了伽伐尼的实验。作为物理学家,他的注意点主要集中在那两根金属上,而不在青蛙的神经上。对于伽伐尼发现的蛙腿抽搐的现象,他想这可能与电有关,但是他认为青蛙的肌肉和神经中是不存在电的,他推想电的流动可能是由两种不同的金属相互接触产生的,与动物无关。实验证明,只要在两种金属片中间隔以用盐水或碱水浸过的(甚至只要是湿和)硬纸、麻布、皮革或其它海绵状的东西(他认为这是使实验成功所必须的),并用金属线把两个金属片连接起来,不管有没有青蛙的肌肉,都会有电流通过。这就说明电并不是从蛙的组织中产生的,蛙腿的作用只不过相当于一个非常灵敏的验电器而已。1836年,英国的丹尼尔对“伏打电堆”进行了改良。他使用稀硫酸作电解液,解决了电池极化问题,制造出第一个不极化,能保持平衡电流的锌─铜电池,又称“丹尼尔电池”。此后,又陆续有去极化效果更好的“本生电池”和“格罗夫电池”等问世。但是,这些电池都存在电压随使用时间延长而下降的问题。1860年,法国的普朗泰发明出用铅做电极的电池。这种电池的独特之处是,当电池使用一段使电压下降时,可以给它通以反向电流,使电池电压回升。因为这种电池能充电,可以反复使用,所以称它为“蓄电池”。然而,无论哪种电池都需在两个金属板之间灌装液体,因此搬运很不方便,特别是蓄电池所用液体是硫酸,挪动时很危险。也是在1860年,法国的雷克兰士(GeorgeLeclanche)还发明了世界广受使用的电池(碳锌电池)的前身。它的负极是锌和汞的合金棒(锌-伏特原型电池的负极,经证明是作为负极材料的最佳金属之一),而它的正极是以一个多孔的杯子盛装着碾碎的二氧化锰和碳的混合物。在此混合物中插有一根碳棒作为电流收集器。负极棒和正极杯都被浸在作为电解液的氯化铵溶液中。此系统被称为“湿电池”。雷克兰士制造的电池虽然简陋但却便宜,所以一直到1880年才被改进的“干电池”取代。负极被改进成锌罐(即电池的外壳),电解液变为糊状而非液体,基本上这就是现在我们所熟知的碳锌电池。1887年,英国人赫勒森发明了最早的干电池。干电池的电解液为糊状,不会溢漏,便于携带,因此获得了广泛应用。 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% 。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。
中国生产的太阳能电池在全球市场占有率高达60%以上,但几乎全部都是硅基。虽然中国是硅原料生产大国,但却不掌握硅提纯技术,所以太阳能产业所需的硅原料完全依赖进口,随着国际上硅原料成本不断上涨,中国的太阳能产业利润日益水平日益下降。另一方面,由于中国政府没有针对太阳能的实质性补贴政策,中国太阳能的产能基本只能全部出口,而随着太阳能主要市场如欧洲和北美的贸易保护日益严重,国内太阳能产业生产情况日益严峻。所以,国内太阳能产业面临着巨大的转型压力,而转型的方向,就是基于染料敏化氧化钛技术的薄膜太阳能电池方向。可以预见,在未来的几年中,薄膜太阳能电池方向上会聚集进国际和国内天文数字的投资资金的。
薄膜太阳能电池具有轻质、高效、高比功率、耗材少等一系列优点,可同时作为能源部件和结构部件使用。在薄膜太阳能电池制备中,光电转换材料被沉积在不同的基底上,如玻璃、不锈钢箔或聚合物等。因此,太阳能电池要求光电转换材料具有强烈的光吸收,低温结晶、低温器件制作和稳定的材料特性等,是关系电池转换效率的重要组成部分,因此一直是太阳能电池开发研究的重点。具体的可以找相关文献看看。
成本低是第一优势,但是生产设备的投入较晶硅电池来说大得多。尚德确实关掉了它的薄膜线。
国内的薄膜发展让人担忧,主要是技不如人,转换效率只能做到7-9左右,美国first soalr可以做到13左右。目前国内做薄膜的还有很多,但规模都不大,很多公司根本就是个噱头,技术研发不过关。不过后起之秀也有比如汉能集团
薄膜电池生产最主要的优势在于成本比晶体硅电池的成本低,但是现在晶体硅的行情一直在下跌,薄膜电池的优势不明显,尚德(国内光伏龙头企业)已经停止了薄膜电池的生产,薄膜电池可以在玻璃聚合物等基体上沉积这也算优势。
投资热点只要是光伏的现在都是热点
国际主要的生产商是美国的FIRST SOLAR 垄断性质的生产薄膜电池的其中一种,追加悬赏告诉你
具体的薄膜电池的转换效率也得你追加分数后告诉你
什么是光伏太阳能薄膜电池
1. 光伏太阳能薄膜电池的分类:- 硅基薄膜电池,包含非晶硅薄膜电池、微晶硅薄膜电池以及非晶硅\/微晶硅叠层薄膜电池。- 铜铟镓锡(CIGS)系列薄膜电池。- 碲化镉(CdTe)系列薄膜电池。- 镓砷(GaAs)系列薄膜叠层电池。- 纳米级染料二氧化钛薄膜电池。- 有机薄膜太阳能电池。2. 光伏太阳能薄膜电池...
CdTe薄膜太阳能电池简介
CdTe薄膜太阳能电池,以其p型CdTe和n型Cd形成的异质结为基本构造,是一种高效能的太阳能电池技术。1976年,RCA实验室的突破性成果是在CdTe单晶表面沉积In合金,制造出了首个CdTe薄膜太阳能电池,其光电转换效率达到了2.1%。这一创新在1982年由Kodak实验室进一步提升,他们通过化学沉积法在P型CdTe上添加...
CdTe薄膜太阳能电池碲化镉薄膜电池优点
CdTe薄膜太阳能电池因其独特的性能备受青睐。首先,CdTe具有理想的禁带宽度,约为1.45电子伏特,这一特性使其光谱响应与太阳光谱高度匹配。其高光吸收率是其一大优点,CdTe的吸收系数在可见光区域可高达每厘米104次,这意味着95%的光子仅需通过1微米的吸收层就能被吸收,极大地提高了能量转换效率。理论上...
薄膜太阳能电池基本简介
薄膜太阳能电池是一种以非晶硅(a-Si)为主要材料的新型太阳电池,其基本结构是在透明导电膜(TCO)上沉积多层p型、i型和n型a-Si层,再覆盖金属电极铝(Al),形成glass\/TCO\/pin\/Al结构。相比于传统的硅材料,薄膜太阳能电池具有厚度薄(约1μm)、制造成本低以及低温生产工艺等优势,这使得它在薄膜电...
CdTe薄膜太阳能电池碲化镉薄膜太阳能电池的结构
CdTe薄膜太阳能电池是一种通过在玻璃或柔性基板上沉积多层薄膜结构来实现光伏转换的设备。其基本构造包括五个关键部分:首先,玻璃基底扮演着电池的支撑和保护角色,它能防止外部污染并确保太阳光能够有效地透入。接着,透明导电氧化层(TCO)层至关重要,它兼具透光性和导电性能,为后续的光能吸收和电子...
太阳能薄膜电池太阳能薄膜电池定义
太阳能薄膜电池,通常指的是以非晶硅(a-Si)为主要材料的一种新型太阳电池。其基本结构是在玻璃(glass)基底上沉积一层透明导电膜(TCO),接着依次沉积p型、i型、n型三层a-Si,最后覆盖金属电极铝(Al)。这种电池的工作原理是,光从玻璃表面入射,电流通过TCO和铝电极输出,其结构符号为glass\/TCO\/pin\/...
薄膜太阳能电池有哪些
目前全球主流薄膜太阳能电池有以下几种:一、有机太阳能光伏电池:1、优点:柔性;2、缺点:对水汽敏感、转化效率低;3、转化效率:8%左右;二、非晶硅太阳能光伏电池:1、优点:柔性、低成本;2、缺点:转化效率低;3、转化效率:10%-12%;三、铜铟镓硒太阳能光伏电池:1、优点:柔性、重量轻、...
太阳能薄膜电池概述
但薄膜电池的前景十分乐观。随着技术的进步,其转化效率有望得到提升,未来在太阳能领域占据重要位置是必然趋势。常见的太阳能薄膜电池类型包括铜铟硒太阳能薄膜电池和硅粒晶体太阳能电池,两者都是薄膜电池技术的重要分支,为实现更高效、更轻便的太阳能应用提供了可能。
薄膜太阳能电池需要什么材料
薄膜太阳能电池目前主要有铜铟镓硒、碲化镉、砷化镓等。铜铟镓硒是现在最成熟的一种薄膜电池,可以做成玻璃基板的也可以做成塑料或不锈钢薄膜柔性基板的薄膜电池,现在国内能够量产的主要是中益兴业全球整合的生产线和汉能收购的德国、美国生产线。另外就是碲化镉薄膜电池,国内也有几家做这方面的研究,但...
薄膜太阳能电池的种类
铜铟硒CuInSe2简称CIC.CIS材料的能降为1.1 eV,适于太阳光的光电转换,另外,CIS薄膜太阳电池不存在光致衰退问题。因此,CIS用作高转换效率薄膜太阳能电池材料也引起了人们的注目。CIS电池薄膜的制备主要有真空蒸镀法和硒化法。真空蒸镀法是采用各自的蒸发源蒸镀铜,铟和硒,硒化法是使用H2Se叠层膜硒化,但该法难以...
史仁枣仁: 当国内的多晶硅之战打得不可开交之时,薄膜太阳能电池的盛宴却已悄然开席.作为光伏发电领域里的两大主力“健将”,晶体硅电池和薄膜电池,似乎拉开了一场争霸赛. 薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池,其用硅量极少...
彭泽县14712899693: 薄膜太阳能的优势 - ?
史仁枣仁: 薄膜太阳能电池具有轻质、高效、高比功率、耗材少等一系列优点,可同时作为能源部件和结构部件使用.在薄膜太阳能电池制备中,光电转换材料被沉积在不同的基底上,如玻璃、不锈钢箔或聚合物等.因此,太阳能电池要求光电转换材料具有强烈的光吸收,低温结晶、低温器件制作和稳定的材料特性等,是关系电池转换效率的重要组成部分,因此一直是太阳能电池开发研究的重点.具体的可以找相关文献看看.
彭泽县14712899693: 光伏产业中单晶硅、多晶硅、薄膜各有什么优点? - ?
史仁枣仁: 光伏电池性能指标比较 技术类型 晶体硅电池 薄膜电池单晶硅 多晶硅 非晶硅 碲化镉 铜铟镓硒 砷化镓 电池光电转换效率 16~17% 14~15% 6~7% 8~10% 10~11% 18~22% 光伏组件效率 13~15% 12~14% 6~7% 8~10% 10~11% 18~22% 受光面积...
彭泽县14712899693: 有谁懂太阳能发电,是晶硅的好,还是薄膜的好 - ?
史仁枣仁: 世界上至少有40个发达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及运用.薄膜太阳能电池的优势将极大地带动人们的使用积极性,推动清洁能源使用的大众化、全民化.薄膜发电的普及也将为太阳能光伏产业的...
彭泽县14712899693: 非晶硅薄膜太阳能电池的简介 - ?
史仁枣仁: 非晶硅薄膜太阳能电池是一种以非晶硅化合物为基本组成的薄膜太阳能电池.按照材料的不同,当前硅太阳能电池可分为三类:单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种.
彭泽县14712899693: 薄膜型太阳能电池板跟多晶硅型太阳能电池板有什么样的优缺点?世界发展趋势是怎么样的呢? - ?
史仁枣仁: 优点: 1. 温度系数小,就是说受温度影响要小一些(硅半导体电池都受温度影响,非晶比晶体受影响要小一些). 2. 散射光吸收好,就是说在早晚阴天弱光时,或空气中水分含量较大时,同等功率下发电多一点. 3. 适合建筑一体化材料,比如做成幕墙构件,看上去更漂亮. 4. 几乎没有热斑效应. 缺点: 1. 效率低,单位功率占用面积大,也就是说安装运输成本要稍高些. 2. 半钢化玻璃封装,抗冲击性能稍差(相对而言的,冰雹实验也没问题的) 应该主要就这几点,希望有帮助!
彭泽县14712899693: 薄膜太阳能和多晶硅太阳能发电哪个更好一点? - ?
史仁枣仁: 多晶硅用的时间长, 比薄膜的贵, 薄膜的便宜用的时间段短, 所以还是建议使用多晶硅. 薄膜太阳能发电,是依靠具有轻、薄、柔特点的薄膜太阳能电池芯片,像英特尔芯片一样嵌入各类载体,提供清洁电力.比如将薄膜太阳能发电设备加...
彭泽县14712899693: 薄膜电池的用处薄膜电池用在哪里的,用途广泛吗 ?
史仁枣仁: 太阳能薄膜电池,重量轻,厚度薄.可弯曲,易携带. 传统硅晶电池由于由硅晶体组成,电池主要部分易碎,易产生隐形裂纹,大多有一层钢化玻璃作为防护,造成重量大,携带不便,抗震能力差,造价高,效率或多或少降低. 太阳能薄膜电池克服了上述缺点,但并没有传统硅晶电池转化效率高.太阳能薄膜电池的转化效率之提升是目前太阳能科技界正在研究的主方向.由于尚未完全成熟,大规模生产仍有一定风险,但势必会在太阳能领域占有重要地位.其发展前景非常看好. 太阳能薄膜电池有:铜铟硒太阳能薄膜电池 硅粒晶体太阳能电池
彭泽县14712899693: 太阳能为什么值得我们使用? - ?
史仁枣仁: 环保(不影响环境,不产生有害物质) 节能(以太阳为能量原,减少了有限能源的开发) 安全(不会引起像漏电之类的安全问题) 方便(只要有太阳的地方就能使用) 速度(能量转换快,不会产生附加能量)