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国内硅基薄膜电池产业供应链一览

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国内硅基薄膜电池産业供应链一览

&extra=page%3D1 壹丶前言光伏能源要能与常规能源竞争,关键在於发电成本的降低,而发电成本的降低,一是光伏系统本身的发电效率要高,二是光伏系统的造价成本要低。光伏系统的发电效率,一者取决组件的光转效率,二是组件可发电时间的长短,三爲组件在各种光照环境下的吸光特性。简言之,电池组件的光转效率高丶发电时间长丶吸光特性好,则愈能産生更多的电量,从而降低发电的成本。光伏系统的造价成本多寡,一者取决组件的价格,二是(Battery 丶 Charger 丶 Inverter 丶 Combiner Box 等)的支出,三爲人工的费用(含利润)。简言之,组件价格低丶支出小丶人工费用便宜,光伏系统造价成本则低。以现时光伏産业而言,硅基薄膜电池虽然在光转效率不如晶硅电池,然在吸光特性丶发电时间上远胜於晶硅电池,故同样发电功率的光伏系统,硅基薄膜电池已被证明具有较高的发电量。唯一的缺点,是所需的安装面积远大(目前约2倍)。不过,随着各家薄膜厂更高效电池的大量生産之下,相信此面积的劣势会日渐缩小。至於光伏系统造价成本,硅基薄膜电池组件成本虽低,但在支出则高於晶硅系统(薄膜:晶硅=: USD/W)组件,从而抵消了价格优势。再加上因系统面积大,以致安装所需的时间丶人工费用,也相对较高。因此,硅基薄膜电池要拉开与晶硅电池的差距,朝向与常规能源竞争的目标前进,光转效率的提高丶组件价格的降低丶支出的减少,是当前努力的三大重点。至於安装人工费用的下降,因牵涉到産业的成熟度丶企业投入的多寡以及组件效率的高低等问题,所以其下降的速度丶幅度,相对於其它部份是比较缓慢的。总之,未来在愈来愈多企业投入硅基薄膜电池産业之下,薄膜电池光伏系统的发电效率及造价成本,在可见的二丶三年内,相信会有很大的改善及下降空间。以此对比於晶硅电池産业,未来的竞争优势当日益突显,高度成长的时期来临,应是指日可待。唯一值得忧虑的是,目前国内硅基薄膜産业链尚不够完整与成熟,但所面临的竞争的压力却是与日俱增,而国内晶硅産业原料丶技术(含设备)丶市场三头在外的情况,似乎也已在国内硅基薄膜産

业中渐渐成形。本文主旨,意在拼出国内硅基薄膜産业供应链的完整图像(含台商),提供産业内上下游相关企业经营者丶投资人从业人员参考,期能以有助於资讯的流通及成本的降低。希望有朝一日,国内也能够实现硅基薄膜电池産业链从原料到设备的全国産化,进而生産物美价廉的薄膜电池,以能与国外企业竞争,扩大国産硅基薄膜电池在世界太阳能産业中的影响力及地位。

註1:本文資料以國內企業爲主,國外廠商爲輔。註2:國內企業設備好壞與否,實際使用狀況如何,筆者不予置評,請閱者自行詢問比選。註3:感謝論壇內所有提供相關專業資料之高手、大牛。

贰丶上游原料

一丶导电玻璃指 FTO(SNO2),主要生産商有日本旭硝子(Asahi)丶板硝子(NSG)与美国 AFG,国内薄膜厂因需求不大丶尺寸规格特殊,所以议价空间小,进货价格高,甚至有钱也不一定买的到货。由於没有稳定的 FTO 货源,有些国内薄膜厂则改用 ITO 来代替,效果不好,价格亦贵。国内目前虽有中国科技 CTDC 投入 FTO 生産,可以提供国内薄膜厂另外一种选择,但以源畅光电本身的需求,以及中国科技初期规划的规模来看,初期大概也没有多馀的産能供应国内其它组件厂使用。所以就短期来看,笔者以爲在中国科技还没站稳脚根丶稳定发展之前,华基光电应该不会丶也没有多馀的设备制造産能,去扶植第二家的 FTO 玻璃供应商,故国内薄膜厂最好还是自求多福,另觅稳定 FTO 或 ITO 料源。目前 TFT-LCD 面板需求不断增加,主要的面板厂如 Sharp 丶 Chimei 丶 AUO 丶Samsung 丶 LG 都有扩厂计划,同时也有愈来愈多的薄膜厂加入量産,相信会加大对於导电玻璃的需求。可以预见的是,晶硅电池企业争抢硅料的情况,未来很可能会在薄膜电池産业中重现。届时薄膜厂间的竞争将不是産能丶技术或效率上,而是谁能抢到长期丶稳定而足够的导电玻璃原料,以满足市场的需求。而在在未来的抢料大战中,国内産能丶资金较小的薄膜厂,很可能会面临料源不足,或只能到现货市场买高价导电玻璃的窘况,造成産能闲置丶或被淘汰并购,甚至是沦爲其它料源充足薄膜厂的代工厂。因此,国内的薄膜厂们,应当未雨绸缪,及早因应。1)国内1.漳洲中国科技 CTDC 産品参数:尚未有量産实品,无资料,仅知尺寸爲 1245x635mm。平米售价:尚未有量産实品,无资料。最近概况:

A-以 1000 万 HKD 卖掉非核心事业,并增资创大太阳能,全力转进 SNO2 导电玻璃领域。 B-已在漳州开发区购买一座标准五层楼厂房,建筑面积 12,000 平方米,可容纳 4~6 条 SNO2 导电玻璃生産线,年産量约 300,000~400,000sqm。 C-已在漳州开发区另购 148 亩地,供建设可再生能源示范园区及扩厂使用 D-预计 2008 年 Q1 量産,据闻 07 年 12 底已开始投産。

2.秦皇岛耀华玻璃産品参数:A-厚度 4mm,方阻 16 欧,透光率大于 80%。 B-厚度 4mm,方阻 20 欧,透光率大于 80%。平米售价:A-400 RMB/m2 B-200 RMB/m2 3.广丰太阳能玻璃産品参数:DSSC 用,方阻 10 欧,透光率>80%,。4.武汉格奥仪器(主要代理日本 NSG/英国皮尔金顿/美国 LOF,勉强列入国内供应商,做爲参考)産品参数:A-厚度,方阻 14~15 欧,透光率>90%。 B-厚度,方阻 8~11 欧,透光率 79~81%,Haze 值 8~12%。平米售价:A-1200 RMB/m2 B- 无资料2)国外1.日本(Asahi)産品参数:厚度 1mm,方阻 12 欧平米售价:无资料。

2.美国 AGC Flat Glass(AFG)産品参数:参考武汉格奥平米售价:参考武汉格奥

3.日本板硝子/英国皮尔金顿/美国 LOF 産品参数:A-厚度,方阻 14~15 欧,透光率>90%。 B-厚度,方阻 8~11 欧,透光率 79~81%,Haze 值 8~12%。平米售价:A-1200 RMB/m2 B- 无资料。二丶光伏玻璃分爲组件封装及衬底沉积用两种,此处衬底沉积用是指薄膜厂自行镀导电膜者(例: Oerlikon 系)笔者假定厂商都采用时下之超白玻璃。,若是组件封装用,则视各家工艺的要求而有所不同,或用一般普通丶或采低铁钢化及硼硅玻璃等,不一而足。

1)衬底沉积用目前世界上主要的超白玻璃供应商,有美国 PPG 丶加迪安丶英国Pilkington (已被日本 NSG 收购)丶法国圣戈班丶日本旭硝子(已并购比利时格拉威宝玻璃集团)。国内的企业,如金晶集团丶中玻太仓丶常熟耀皮丶南京圣韩丶杭州和合,都是与上述国外企业合资生産,其馀如河南裕华丶信义超白丶东莞南玻丶常州亚玛顿等,则是企业自主研发而成。目前超白玻璃市价爲 85 RMB/m2 或 9000 RMB/吨左右,但随着国内丶外各大企业超白玻璃生産线相继建成投産,长期而言,市场价格应会呈现下降趋势。值得注意的是,英国 Pilkington 丶美国 LOF 玻璃公司已爲日本板硝子(NSG)所收购,

Pilkington 持有国内璃制造商-中国玻璃丶耀皮玻璃各三成及二成股权,而中国玻璃又已全资收购蓝星璃璃集团(威海蓝星泰瑞光电的母公司),成爲国内最大的浮法玻璃供应商。最近, Pilkington 与中国玻璃在太仓丶与耀皮玻璃在常熟,各兴建了一条年産 7 万吨丶万吨的超白玻璃生産线,以抢占国内急速成长的太阳能玻璃市场。以此来看,日本 NSG 已间接成爲国内光伏玻璃市场的最大供应商,産品横跨 ITO 丶 FTO及超白玻璃,未来是否会进一步主导国内相关玻璃的供应及市场价格,值得薄膜厂关注。

1.天津泰岳(排序由北而南)年间産能:无资料産品资料:A-太阳能超白玻璃平米售价:无资料

2.金晶集团(技术来源:美国 PPG)山东金晶:青岛金晶:年间産能:300 万重箱(日産 600 吨)産品参数:A-太阳能超白玻璃,常规厚度(3~25mm),透光率>98%,最大尺寸 2440*3660mm。平米售价:90 RMB/m2 起。産品毛利:>50%。(以此可测算生産成本)

3.河南裕华高白玻璃年间産能:5 万吨(400 万 m2)

産品参数:A-太阳能超白玻玻,常规厚度,透光率>%,最大尺寸无资料。

平米售价:60 RMB/m2

4.河南思可达年间産能:450 万 m2 産品参数:A-太阳能超白玻璃,常规厚度(~6mm),透光率无资料,最大尺寸 1605×1680mm。平米售价:29 RMB/m2 5.南京中宇年间産能:无资料産品参数:A-太阳能超白玻璃,常规厚度(3~22mm),透光率 %,最大尺寸无资料。平米售价:无资料

6.南京圣韩玻璃(技术来源:法国圣戈班)年间産能:无资料産品参数:无资料平米售价:无资料

7.常州亚玛顿光伏玻璃年间産能:300 万 m2 産品资料:A-镀增透膜太阳能超白玻璃平米售价:无资料

8.常熟华光玻璃年间産能:无资料産品资料:A-太阳能超白玻璃平米售价:无资料

9.常熟耀皮特种玻璃(技术来源:英国 Pilkington)年间産能:200 万平方米(日産 150 吨)産品资料:A-太阳能超白玻璃,常规厚度(3~10mm),透光率≥91%,最大尺

寸宽度 2140mm。平米售价:无资料

10.杭州和合玻璃(技术来源:比利时格拉威宝)年间産能:两条生産线。産品资料:A-钢化太阳能超白玻璃,常规厚度(4mm),透光率≥91%,最大尺寸 1200*2100mm。平米售价:无资料

11.太仓中玻皮尔金顿特种玻璃(技术来源:英国 Pilkington)年间産能:7 万吨平米售价:约 7100 RMB/吨

12.东莞南玻太阳能玻璃年间産能:9 万吨(约合 1000 万 m2)産品参数:A-太阳能超白玻璃:常规厚度(~10mm),透光率≥%,最大尺寸 2250mm×3500mm。 B-钢化太阳能超白玻璃:常规厚度 ~10mm)透光率≥%,(,最大尺寸 1000mm×2000mm。C-镀增透膜太阳能超白玻璃:常规厚度(~10mm),透光率≥%,最大尺寸非钢化玻璃镀膜原板为 2250mm×3500mm 丶钢化玻璃尺寸为 1000mm×2000mm。平米售价:无资料13.东莞信义超白光伏玻璃年间産能:约 10 万吨(日産 300 吨)産品参数:A-太阳能超白玻璃:常规厚度(~10mm),透光率 %,最大尺寸 2250mm×3500mm。 B-钢化太阳能超白玻璃:常规厚度 ~10mm)透光率≥%,(,最大尺寸 1200mm×2140mm。平米售价:无资料産品毛利:50%~60%。

14.张家港广丰太阳能玻璃(论坛代表:leoshen)年间産能:150 万 m2 産品参数:A-太阳能超白玻璃:常规厚度(~10mm),透光率≥88%。 B-钢化太阳能超白玻璃:常规厚度,透光率≥91%。

C-钢化太阳能超白玻璃:常规厚度,透光率≥92%。

D-镀增透膜太阳能超白玻璃:常规厚度,透光率≥94%。平米售价:无资料2)组件封装用1.一般玻璃:族繁不及备载,不赘列。2.钢化玻璃:请参阅上述超白玻璃供应商。3.硼硅玻璃:秦皇岛耀华特种玻璃股份有限公司産品参数:厚度2~8mm,透光率 94%,规格尺寸 600*1150mm。

三丶 EVA 胶膜乙烯醋酸乙烯共聚物树脂,目前属於寡占市场,美国杜邦占有五成份额,且因太阳能産业需求不断成长,供应呈现缺货状态。国内 EVA 膜生産商不少,价格相对洋货来得便宜,唯品质不如国外。不过,杜邦与中石化已在北京合资新建一年産 6 万吨 EVA 原料厂,而台湾的台塑集团亦投资 1 亿 5 千万跨入 EVA 膜生産,二家都预计

2008 年量産,相信应可略爲舒缓 EVA 膜的供应紧缺状况。1)国内1.浙江杭州福斯特(由北而南排列)産品参数:无资料平米售价:无资料年间産能:360 万平方米

2.浙江诸暨枫华 H &highlight=eva 産品参数:平米售价:20 RMB 年间産能:200 万平方米

3.浙江化工産品参数:平米售价:无资料年间産能:无资料

4.温州瑞阳産品参数:平米售价:无资料年间産能:无资料

5.深圳斯威克産品参数:&style=202&by=1

平米售价:无资料年间産能:无资料

6.东莞永固 &page=1 産品参数:平米售价:20 RMB 年间産能:600 万平方米7.台湾暘益科技産品参数:平米售价:无资料年间産能:无资料

8.台湾塑胶工业(预计 08 年量産)産品参数:无资料平米售价:无资料年间産能:3000 吨

2)国外1.美国杜邦2.美国 STR(Specialized Technology Resources, Inc.)3.日本三井化学4.日本三井物産5.日本普利司通每月産能:800~1000 吨,预计 2010 年扩産至月産 1500 吨,主要供应日本太阳能企业在海外的代工厂使用。産品资料:6.日本积水 SEKISUI 7.日本 SANVIc 8.德国 etimex primary packaging Gmbh 9.义大利 TS(Tecnofimes Srl)四丶特殊气体(所列资料以硅烷爲主)沉积非晶硅薄膜所用特气,包括本征用四氢化硅(SiH4)丶搀杂用 PH3&TMB 丶改良用 CH4&H2 及其它用 Ar&N2。由於 SiH4 爲最主要的原料,所占成本最大,其它则用量不多,故本处只谈硅烷供应。目前世界最大的 SiH4 特气原料供应商爲 REC Group,占有世界超过八成的市场份额,其馀爲日本三井化学丶法国 Air Liquide 及美国 MEMC,目前 40liter 的 SiH4 已涨到 US$92-122/kg,预期不久将会再有 20%的涨幅,而且随着愈来愈多硅基薄膜厂投産,未来长期上涨的趋势不变。由於国内没有厂商能够制造高纯度SiH4 特气,主要都是是从国外进口,然後再分装贩卖。虽然目前国内各家薄膜厂的産能来看,对 SiH4 的需求不大,但各家都有扩産计划,新加入的竞争者也愈来愈多,况且 SiH4 是 LCD 丶半导体通用原料,産业需求量亦大,故未来难保供应不会出现紧缺状况。所以,

薄膜厂最好及早与特气供应商签订长约(最好是直接向制造商或中国最大代理商接洽),以免未来 SiH4 成本不断上升,侵蚀利润。

文章参考:3 大产业将掀矽甲烷抢货大战,薄膜太阳能明年大产出半导体丶面板厂绷紧神经

1)SiH4 制造商

1.林德气体中国(Linde Gas)

中国分支:林德深圳丶林德厦门丶林德苏州丶林德宁波最近概况:林德集团收购 BOC 对工业气体产业的影响 &page=1

2.液化空气中国(Air Liquide)中国分支:最近概况:法国液空公司(Air Liquide)收购了德国化学品公司梅塞尔·格利夏姆 (Messer Griesheim)

?id=1261&nowmenuid=81&cpath=0091:&catid=91

3.空气化工中国(Air Product)中国分支:最近概况:

4.普莱克斯中国(Praxair)中国分支:5.大阳日酸中国(Tn-sanso)中国分支:6.日本三井化学産品资料:中国分支:2)SiH4 代理商1.北京绿菱气体科技有限公司(美国 Air Gas)産品参数:2.天津赛美特産品参数:

3.香港特种气体(MEMC,论坛代表-硅娃)産品参数:最近概况:香港特殊气体与美国 MEMS 电子材料联合进军中国市场4.香港氧气(Linde)産品资料:&id=418 中国分支:5.台湾三福化工(Air Product)中国分支:6.台湾亚东工业气体(Air Liquide)産品资料:7.台湾联华气体(Linde/BOC)産品参数:(注:SiH4 代理商族繁不及备载,仅摘录以上数家)

五丶镀膜靶材(ZnO 丶 Al)

靶材市场和其它原料一样,目前爲欧丶美丶日少数几家大厂寡占,目前全球靶材最大供应商为德国 HERAEUS,市占率达 60%,国内能够自主生産的企业屈指可数,多数爲进口。

1)国内厂商(排序由北而南)

1.北京有研亿金産品资料:2.宁波江丰电子材料最近概况:江丰电子材

料-打破靶材市场国际寡头垄断

3.台湾光洋应用材料(台湾第一大靶材供应商,奥地利 Plansee 合作伙伴)産品资料:4.台湾鑫科材料(台湾第二大靶材供应商)産品资料:5.台湾研创应用材料(论坛代表:guan01cn)(注:靶材代理商族繁不及备载,仅摘录以上数家)

2)国外厂商(供比价参考用)

1.贺利氏招远(德国,占有中国约 60%市场份额)中国分支:A-贺利氏招远贵金属材料 B-贺利氏招远(常熟)电子材料 C-贺利氏招远鲁鑫电子材料 D-上海贺利氏工业技术材料2.攀时集团(奥地利)産品资料:中国分支:北京丶上海丶广州丶香港丶台湾(以上皆只是销售分公司,无工厂)最近概况:溅镀靶材大厂 PLANSEE 至 2010 年於奥地利扩厂投资将达 1 亿欧元充份供应全球大尺寸 TFT-LCD 用靶材

3.上海高展金属材料(美国 Gemch,论坛代表:bssmb)産品资料:4.深圳欧莱溅射靶材(美国 Oryx)産品资料:5.日本东曹産品资料:中国分支:东曹达(上海)贸易有限公司

6.日本三井金属産品资料:中国分支:台湾特格股份有限公司由以上的资料可知,目前硅基薄膜産业链的上游原料,每一项无不爲欧美日几家大厂掌握,国内虽有企业开始渗入,但尚需时间建立规模化的实力。由於上述五大原料之中,除 FTO 导电玻璃是属於硅基薄膜电池专用原料外,馀多与半导体丶 LCD 及晶硅电池同爲共用原料,各行业的需求量消耗量大,而且也处在稳定或高度成长之中。可以预见的是,未来这些原料的价格在庞大的需求下,当是易涨难跌,且一丶二年内很可能出现供应紧缺状况,进一步推升硅基薄膜电池成本,以及影响薄膜厂的産能开出。针对原料成本的控管及货源的确保,国内薄膜厂可有三种的因应之道:

1)改用国産原料

这是废话,不用多做解释,关键是品质要爲薄膜厂所能接受。目前除特气国内不能生産外,其馀原料皆有国内企业投入。以目前来看,超白玻璃已可替代,靶材其次,EVA 尚有待努力。而 FTO 导电玻璃,在中国科技量産之後,相信应有机会完成取代,不过还需要国内薄膜厂实际试用。

2)厂商联合采购

国内的薄膜厂工艺大同小异,所需原料几乎一样,差别在於进货的数量,以及对於品质的要求不一。由於目前国内薄膜厂的産能都不大,因此难以从供应商手获得较优惠的采购价格,但若将国内所有薄膜厂的産能加起来,那麽总需求就很可观,以 08 年计起码有350MW 以上。

天津津能:25MW威海蓝星: 5MW

源畅光电:155MW 蚌埠普乐:10MW 南通强生:75MW 山东东营:10MW 慈溪光伏:10MW 泉州欧德:30MW

深圳拓日:30MW 中山诠欣:10MW …

因此,若是国内薄膜厂间能够联合彼此的需求,统一与国内或国外原厂或代理商谈判,在相信以超过 350MW 的需求量,其价格应会比单一厂商的进货价低很多。当然,薄膜厂要全部联合采购有其难度,但部份薄膜厂间的合作,也许会比较容易实现(如采用同一技术来源的厂商,如 Oerlikon 系丶华基系丶思博露系等)。

3)签订长期合约

情形同硅料,不多解释。

叁丶中游制造

中游制造概分两类,一是设备制造,二是组件制造,本处只列前者,後者请参阅「各硅基薄膜设备商一览」资料。笔者根据各硅基薄膜设备商概况一览表,归纳硅基薄膜电池设备发展的几项趋势如下:

1.占地空间缩小化->减少土地丶厂房成本。

大尺寸设备商:Oerlikon AMAT ULVAC XsunX 小尺寸设备商:NanoPV 华基光电北仪创新 EnergSolar EPV 思博露普乐

20MW 40MW 25MW 25MW 5MW 5MW 5MW 5MW 5MW 5MW 5MW

6,000 平方米 20,000 平方米 25,000 平方米无资料 2,500 平方米 3,300 平方米4,000 平方米 7,900 平方米 12,000 平方米 24,000 平方米 25,000 平方米2.导电玻璃自制化->减少原料成本。

外购原料成本:165 自制原料成本: 80

RMB/m2(预估) RMB/m2(预估)

3.组件尺寸加大化->提高産能。

大尺寸设备商:Oerlikon ULVAC XsunX AMAT 小尺寸设备商:NanoPV 华基光电北仪创新 EnergSolar EPV 思博露普乐

20MW 25MW 25MW 40MW 5MW 5MW 5MW 5MW 5MW

x x m2 x x

m2

m2 m2

x x x x x 5MW 5MW x x

4.生産高度自动化->提高良率丶增加産能;减少人员成本。

大尺寸设备商:Oerlikon ULVAC AMAT 小尺寸设备商:NanoPV 华基光电北仪创新EnergSolar EPV 思博露普乐

20MW 25MW 40MW 5MW 5MW 5MW 5MW 5MW 5MW 5MW

130 人 150 人 120 人 120 人 100 人无资料 80 人 120 人 170 人 110 人5.规格标准面板化->减少设备丶维修成本。(注:面板化是指与 TFT-LCD 业産相似或一致,如玻璃基板尺寸)

6.委托代工台制化->减少设备丶运输丶维修成本,就近服务客戶。

大尺寸设备商:ULVAC AMAT 小尺寸设备商:NanoPV 华基光电 EPV

北儒精密北儒精密丶帆宣科技北儒精密中华联合北儒精密

基本上,要投资一条硅基薄膜电池生産线,其成本包括土地丶厂房丶设备丶人员丶原料丶能耗丶良率丶运输丶维修丶税费等项目的总计,其中设备居於重要的关键,因爲其它项目的成本,通常是根据设备而决定的。由於 TFT-LCD 面板前段程制与 A-Si 电池非常相似,二者的设备具有高度的通用性,所以目前市场上主要的硅基薄膜设备商,本身多半就是 TFT-LCD 设备商。而台湾目前是世界第四大半导体丶第一大 TFT-LCD 産值地区,该地具有成熟丶完成的産业供应链,再加上台商富弹性丶低成本丶高品质、近市场及良好的经营管理能力,故各大小设备商均不约而同的到台湾寻找加工厂。换个角度来看,

国内的设备商未来若想跨入大尺寸组件市场,或进一步降低设备的制造成本,那麽在设备规格标准的采用设计上,力求与 TFT-LCD 産业合流,并与台湾 TFT-LCD 设备合作,将会是一个重要的发展方向。其次,与大尺寸设备商相较,国内小尺寸设备産能小丶占地大丶人员使用多,於竞争上处於不利地位,故实现生産自动化以减少设备占地空间丶人员使用,当是另一个发展重点。也许有人会认爲国内土地广大丶专科以上人力资源不虞匮乏,故土地丶人员不是问题。但笔者以爲,国内爲避免经济过热,对於土地的管控措施易紧难松,企业不容易取得大面积而廉价的土地。其次,随着新劳动合同法的实施,企业的人事成本只会进一步的增加,不会减少。最後,就是半自动生産线扩産,远远比不上自动化生産线容易,对於企业於産能丶速度的竞争上,则是最爲不利的一点。以下,笔者针对 EPV 技术系别,罗列相关的设备制造商,这是国内企业有实力且有机会切入的区块,也是国内薄膜厂能否进一步降低成本的关键所在(非采用 EPV 之薄膜厂,另当别论)。其馀系别,在可见的二丶三年内,国内厂商基本上是没有参与的馀地,至多只是设备代工而已。所以,笔者无意爲 AMAT 丶 Oerlikon 丶 ULVAC 或将来的 Jusung 打工,替其罗列相关设备制造商的资料,有意者请自行搜集。

注1:设备项目依照生産流程排序。注2:资料收集以国内厂商爲主丶国外爲辅;收集的范围,一是以有薄膜厂实际采用实绩者爲优先,二是有産品有明确标示爲硅基薄膜电池用者,三是 TFT-LCD 设备商可能跨入者(主要是台商)。注3:感谢论坛诸大牛丶高手提供相关资料。

一丶设备制造类

1)玻璃清洗

2)激光划线

1.苏州德龙激光(技术来源:日本 UI)産品参数:&id_parent=218

每台售价:无资料采用客户:无资料

2.武汉楚天激光産品参数:每台售价:无资料采用客户:无资料注:公司宣称用 532nm 波长的绿激光,便能分别划透 Sno2 丶 a-Si 丶 Al 三层薄膜。

3.武汉三工光电産品参数:A-SDF50B / SDF10D B-SSF10B / SSF5D 每台售价:无资料采用客户:无锡尚德广州捷宏深圳创益

4.江阴德飞激光産品参数:每台售价:无资料采用客户:无资料

5.深圳大族激光産品参数:A-S1407

每台售价:无资料采用客户:无资料

6.台湾盟立自动化産品参数:无资料每台售价:约 1,000NTD(约合 31 万美元)采用客户:源畅光电(消息有待进一步确认)注:价格爲公司对外宣称,不同客户实际成交价格当依条件有别。

7.台湾杰蓁科技産品参数:JT-532QW -SC

每台售价:无资料采用客户:无资料注:仅有 532mm 绿光。

3)薄膜沉积

4)靶材溅射

5)铝线焊接

1.深圳精焊达能産品参数:A-BZD980A,半自动。 B-JHDN-B450A,全自动。産品售价:无资料采用客户:深圳创益丶深圳拓日丶福建欧德生丶无锡尚德。

7)层压封装

8)电流检测

9)自动输送

二丶组件制造类

请参阅各硅基薄膜设备商一览表。

三丶産品认证类

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非晶硅太阳能电池研究毕业论文

非晶硅太阳能电池 赵准 (吉首大学物理与机电工程学院,湖南吉首 416000) 摘要:随着煤炭、石油等现有能源的频频告急和生态环境的恶化.使得人类不得不尽快寻找新的清洁能源和可再生资源。其中包括水能、风能和太阳能,而太阳能以其储量巨大、安全、清洁等优势使其必将成为21世纪的最主要能源之一。太阳是一个巨大的能源,其辐射出来的功率约为其中有被地球截取,这部分能量约有的能量闯过大气层到达地面,在正对太阳的每一平方米地球表面上能接受到1kw左右的能量。 目前分为光热发电和光伏发电两种形式。太阳能热发电是利用聚光集热器把太阳能聚集起来,将一定的工质加热到较高的温度(通常为几百摄氏度到上千摄氏度),然后通过常规的热机动发电机发电或通过其他发电技术将其转换成电能。光伏发电是利用界面的而将光能直接转变为电能的一种技术。目前光—电转换器有两种:一种是光—伽伐尼电池,另一种是光伏效应。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件,将光伏组件串联起来再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。因为光伏发电规模大小随意、能独立发电、建设时间短、维护起来也简单.所以从70年代开始光伏发电技术得到迅速发展,日本、德国、美国都大力发展光伏产业,他们走在了世界的前列,我国在光伏研究和产业方面也奋起直追,现在以每年20%的速度迅速发展。 关键词:光伏发电;太阳能电池;硅基太阳能电池;非晶硅太阳能电池

1.引言 1976年卡尔松和路昂斯基报告了无定形硅(简称a一Si)薄膜太阳电他的诞生。当时、面积样品的光电转换效率为2.4%。时隔20多年,a一Si太阳电池现在已发展成为最实用廉价的太阳电池品种之一。非晶硅科技已转化为一个大规模的产业,世界上总组件生产能力每年在50MW以上,组件及相关产品销售额在10亿美元以上。应用范围小到手表、计算器电源大到10Mw级的独立电站。涉及诸多品种的电子消费品、照明和家用电源、农牧业抽水、广播通讯台站电源及中小型联网电站等。a一Si太阳电池成了光伏能源中的一支生力军,对整个洁净可再生能源发展起了巨大的推动作用。非晶硅太阳电他的诞生、发展过程是生动、复杂和曲折的,全面总结其中的经验教训对于进一步推动薄膜非晶硅太阳电池领域的科技进步和相关高新技术产业的发展有着重要意义。况且,由于从非晶硅材料及其太阳电池研究到有关新兴产业的发展是科学技术转化为生产力的典型事例,其中的规律性对其它新兴科技领域和相关产业的发展也会有有益的启示。本文将追述非晶硅太阳电他的诞生、发展过程,简要评述其中的关键之点,指出进一步发展的方向。 2.太阳能电池概述 .太阳能电池原理 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应把光能转化成电能的装置。太阳能电池以光电效应工作的结晶体太阳能电池和薄膜式太阳能电池为主流,而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。所谓光生伏特效应就是当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。 为了理解太阳能电池的运做,我们需要考虑材料的属性并且同时考虑太阳光的属性。太阳能电池包括两种类型材料,通常意义上的P型硅和N型硅。在纯净的硅晶体中,自由电子和空穴的数目是相等的。如果在硅晶体掺杂了能俘获电子的硼、铝、镓、铟等杂质元素,那么就构成P型半导体。如果在硅晶体面中掺入能够释放电子的磷、砷、锑等杂质元素,那么就构成了N型半导体。若把这两种半导体结合在一起,由于电子和空穴的扩散,在交接面处便会形成PN结,并在结的两边形成内建电场。太阳光照在半导体 p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由n 区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。这就是光电效应,也是太阳能电池的工作原理。 太阳能电池种类 太阳能电池的种类有很多,按材料来分,有硅基太阳能电池(单晶,多晶,非晶),化合物半导体太阳能电池(砷化镓(GaAs),磷化铟(InP),碲化镉(CdTe), 铜铟镓硒(CIGS)),有机聚合物太阳能电池(酞青,聚乙炔),染料敏化太阳能电池,纳米晶太阳能电池;按结构来分,有体结晶型太阳能电池和薄膜太阳能电池。

国内硅基薄膜电池产业供应链一览

国内硅基薄膜电池产业供应链一览.txt小时候觉得父亲不简单,后来觉得自己不简单,再后来觉得自己孩子不简单。越是想知道自己是不是忘记的时候,反而记得越清楚。本文由lureman贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 国内硅基薄膜电池産业供应链一览 &extra=page%3D1 壹丶前言光伏能源要能与常规能源竞争,关键在於发电成本的降低,而发电成本的降低,一是光伏系统本身的发电效率要高,二是光伏系统的造价成本要低。光伏系统的发电效率,一者取决组件的光转效率,二是组件可发电时间的长短,三爲组件在各种光照环境下的吸光特性。简言之,电池组件的光转效率高丶发电时间长丶吸光特性好,则愈能産生更多的电量,从而降低发电的成本。光伏系统的造价成本多寡,一者取决组件的价格,二是(Battery 丶 Charger 丶 Inverter 丶 Combiner Box 等)的支出,三爲人工的费用(含利润)。简言之,组件价格低丶支出小丶人工费用便宜,光伏系统造价成本则低。以现时光伏産业而言,硅基薄膜电池虽然在光转效率不如晶硅电池,然在吸光特性丶发电时间上远胜於晶硅电池,故同样发电功率的光伏系统,硅基薄膜电池已被证明具有较高的发电量。唯一的缺点,是所需的安装面积远大(目前约2倍)。不过,随着各家薄膜厂更高效电池的大量生産之下,相信此面积的劣势会日渐缩小。至於光伏系统造价成本,硅基薄膜电池组件成本虽低,但在支出则高於晶硅系统(薄膜:晶硅=: USD/W)组件,从而抵消了价格优势。再加上因系统面积大,以致安装所需的时间丶人工费用,也相对较高。因此,硅基薄膜电池要拉开与晶硅电池的差距,朝向与常规能源竞争的目标前进,光转效率的提高丶组件价格的降低丶支出的减少,是当前努力的三大重点。至於安装人工费用的下降,因牵涉到産业的成熟度丶企业投入的多寡以及组件效率的高低等问题,所以其下降的速度丶幅度,相对於其它部份是比较缓慢的。总之,未来在愈来愈多企业投入硅基薄膜电池産业之下,薄膜电池光伏系统的发电效率及造价成本,在可见的二丶三年内,相信会有很大的改善及下降空间。以此对比於晶硅电池産业,未来的竞争优势当日益突显,高度成长的时期来临,应是指日可待。唯一值得忧虑的是,目前国内硅基薄膜産业链尚不够完整与成熟,但所面临的竞争的压力却是与日俱增,而国内晶硅産业原料丶技术(含设备)丶市场三头在外的情况,似乎也已在国内硅基薄膜産

非晶硅薄膜太阳能电池的优点

非晶硅薄膜太阳能电池的优点: 2009-01-13 20:29 非晶硅太阳能电池之所以受到人们的关注和重视,是因为它具有如下诸多的优点: 1.非晶硅具有较高的光吸收系数.特别是在0.3-0.75um 的可见光波段,它的吸收系 数比单晶硅要高出一个数量级.因而它比单晶硅对太阳能辐射的吸收率要高40倍左右, 用很薄的非晶硅膜(约1um厚)就能吸收90%有用的太阳能.这是非晶硅材料最重要的特点,也是它能够成为低价格太阳能电池的最主要因素. 2. 非晶硅的禁带宽度比单晶硅大,随制备条件的不同约在1.5-2.0 eV的范围内变化,这样制成的非晶硅太阳能电池的开路电压高. 3.制备非晶硅的工艺和设备简单,淀积温度低,时间短,适于大批生产.制作单晶硅电池一般需要1000度以上的高温,而非晶硅电池的制作仅需200度左右. 4.由于非晶硅没有晶体硅所需要的周期性原子排列,可以不考虑制备晶体所必须考虑的材料与衬底间的晶格失配问题.因而它几乎可以淀积在任何衬底上,包括廉价的玻璃衬底,并且易于实现大面积化. 5.制备非晶硅太阳能电池能耗少,约100千瓦小时,能耗的回收年数比单晶硅电池短很多:

中国电子报:薄膜技术日趋成熟非晶硅电池主导市场 来源:中国电子报发稿时间: 2009-02-10 15:52 薄膜电池技术具有提供最低的每瓦组件成本的优势,将有望成为第一个达到电网等价点的太阳能技术。由于原材料短缺,在单晶硅和多晶硅太阳能电池的发展速度受到限制的情况下,新型薄膜太阳能电池发展尤为迅速。有资料显示,美国薄膜电池的产量已经超过了多晶硅和单晶硅电池的产量。薄膜技术会越来越成熟,在未来的市场份额中将大比例提升。据行业分析公司NanoMarkets预测,薄膜太阳能电池2015年的发电量将达到26GW,销售额将超过200亿美元,太阳能电池发电量的一半以上将来自薄膜太阳能电池。预计在未来薄膜电池市场中非晶硅(a-Si)、碲化镉(CdTe)、铜铟镓硒(CIGS)三种电池将分别占到薄膜光伏市场的60%、20%和20%。 非晶硅/微晶硅电池是产业化方向沉积设备至关重要

硅基薄膜电池Vs晶硅电池的五大优势

硅基薄膜电池Vs晶硅电池的五大优势 一、材料省,成本低。 硅基薄膜电池主要原材料是玻璃和多种气体(硅烷、硼烷等),使用少于1 微米厚度的非晶硅吸收太阳光,而常规晶硅技术使用近200微米厚实的晶体,硅用量是普通晶硅电池的1/100,大大降低了材料成本;且便于采用玻璃、不锈钢等廉价原材料作为衬底,不会受到原料短缺的限制;工艺集成度高,适宜大规模自动化生产,由此也将极大降低成本。 二、弱光性好,发电量多。 非晶微晶叠层结构设计可使光谱响应从可见光扩展到红外线区域,较晶体硅具有更加宽频的光谱能量吸收效应,使电池在弱光环境或散射光、阴、云、雨天环境条件下,也能发电。视地区光照条件差异,比晶硅电池在相同功率的装机容量情况下可多发出5~17%的电量。同时叠层设计较传统非晶硅单接电池大大提高了光电转化效率,目前国际上可以达到10%左右。共创光伏利用自主知识产权研制的新一代非晶/微晶硅叠层薄膜太阳能电池的光电转化效率已经可以达到10~12%的水平,是同类产品国际上具有最高光电转换效率的太阳能电池商业产品。 三、高温适应性好。 薄膜电池还具有相比晶硅电池更低(仅为晶硅的一半)的耐高温衰减系数、所以更适合于高温、沙漠及潮湿地区严苛条件下的应用环境特性,表现出耐高温,耐潮湿的品质稳定性。 四、能源回收期短。 太阳能电池实现薄膜化后工艺后,薄膜电池的材料制备和电池同时形成,因此节省了许多流程工序,确保了品质稳定和一致性,并极大地节省昂贵的半导体材料。同时薄膜太阳能电池采用低温工艺技术,不仅有利于节能降耗,而且便于使用廉价衬底(玻璃,不锈钢等)。使得薄膜电池能量回收期最短,约1年,而晶体硅电池则要2.5~3年。 五、应用范围广 薄膜太阳能电池根据需要制作成不同的透光率,代替玻璃幕墙,既有漂亮的外观、能发电,又能很好地阻挡外部红外线进入和内部热能散失,而且基本不受安装角度局限,发电功率受阴影影响较小。由于弱光效应,以及对安装角度要求不强,既适合于强光,直射光,也适合散射光和反射光,在金太阳示范工程和光电建筑一体化项目应用上较晶体硅具有无可比拟的潜力和优越性。 除上述特点外,硅基薄膜电池相对CIGS和CdTe等化合薄膜太阳能电池,不存在原材料稀缺(CIGS需要铟,为稀缺金属),也没有毒性污染(CdTe中有镉,为有毒物质)等缺陷。因此,虽然硅基薄膜的转换效率相比CIGS和CdTe 略低,但其制造成本低,易于操作,目前产业化程度最高。 光伏辅料网:https://www.doczj.com/doc/1f196890.html, 一站式太阳能光伏原材料采购平台

硅基薄膜太阳能电池基础知识

非晶硅薄膜太阳能电池及制造工艺 内容提纲 一、非晶硅薄膜太阳能电池结构、制造技术简介 二、非晶硅太阳能电池制造工艺 三、非晶硅电池封装工艺 一、非晶硅薄膜太阳能电池结构、制造技术简介 1、电池结构 分为:单结、双结、三结 2、制造技术 三种类型: ①单室,多片玻璃衬底制造技术 该技术主要以美国Chronar、APS、EPV公司为代表 ②多室,双片(或多片)玻璃衬底制造技 该技术主要以日本KANEKA公司为代表 ③卷绕柔性衬底制造技术(衬底:不锈钢、聚酰亚胺) 该技术主要以美国Uni-Solar公司为代表 所谓“单室,多片玻璃衬底制造技术”就是指在一个真空室内,完成P、I、N三层非晶硅的沉积方法。作为工业生产的设备,重点考虑生产效率问题,因此,工业生产用的“单室,多片玻

璃衬底制造技术”的非晶硅沉积,其配置可以由X个真空室组成(X为≥1的正整数),每个真空室可以放Y个沉积夹具(Y为≥1的正整数),例如: ?1986年哈尔滨哈克公司、1988年深圳宇康公司从美国Chronar公司引进的内联式非晶硅太阳能电池生产线中非晶硅沉积用6个真空室,每个真空室装1个分立夹具,每1个分立夹具装4片基片,即生产线一批次沉积6×1×4=24片基片,每片基片面积305mm×915mm。 ?1990年美国APS公司生产线非晶硅沉积用1个真空室,该沉积室可装1个集成夹具,该集成夹具可装48片基片,即生产线一批次沉积1×48=48片基片,每片基片面积 760mm×1520mm。 ?本世纪初我国天津津能公司、泰国曼谷太阳公司(BangKok Solar Corp)、泰国光伏公司(Thai Photovoltaic Ltd)、分别引进美国EPV技术生产线,非晶硅沉积也是1个真空室,真空室可装1个集成夹具,集成夹具可装48片基片,即生产线一批次沉积1×48=48片基片,每片基片面积635mm×1250mm。 ?国内有许多国产化设备的生产厂家,每条生产线非晶硅沉积有只用1个真空室,真空室可装2个沉积夹具,或3个沉积夹具,或4个沉积夹具;也有每条生产线非晶硅沉积有2个真空室或3个真空室,而每个真空室可装2个沉积夹具,或3个沉积夹具。总之目前国内主要非晶硅电池生产线不管是进口还是国产均主要是用单室,多片玻璃衬底制造技术,下面就该技术的生产制造工艺作简单介绍。 二、非晶硅太阳能电池制造工艺 1、内部结构及生产制造工艺流程 下图是以美国Chronar公司技术为代表的内联式单结非晶硅电池内部结构示意图: 图1、内联式单结非晶硅电池内部结构示意图

三种主要的薄膜太阳能电池详解

三种主要的薄膜太阳能电池详解 摘要:上述电池中,尽管硫化镉薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高,成本较单晶硅电池低,并且也易于大规模生产,但由于镉有剧毒,会对环境造成严重的污染,因此,并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代。砷化镓III-V化合物及铜铟硒薄膜电池由于具有较高的转换效率受到人们的普遍重视。 关键字:薄膜太阳能电池, 砷化镓, 单晶硅电池 单晶硅是制造太阳能电池的理想材料,但是由于其制取工艺相对复杂,耗能大,仍然需要其他更加廉价的材料来取代。为了寻找单晶硅电池的替代品,人们除开发了多晶硅,非晶硅薄膜太阳能电池外,又不断研制其它材料的太阳能电池。其中主要包括砷化镓III-V族化合物,硫化镉,碲化镉及铜锢硒薄膜电池等。来源:大比特半导体器件网 上述电池中,尽管硫化镉薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高,成本较单晶硅电池低,并且也易于大规模生产,但由于镉有剧毒,会对环境造成严重的污染,因此,并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代。砷化镓III-V化合物及铜铟硒薄膜电池由于具有较高的转换效率受到人们的普遍重视。来源:大比特半导体器件网 砷化镓太阳能电池 GaAs属于III-V族化合物半导体材料,其能隙为 1.4eV,正好为高吸收率太阳光的值,与太阳光谱的匹配较适合,且能耐高温,在250℃的条件下,光电转换性能仍很良好,其最高光电转换效率约30%,特别适合做高温聚光太阳电池。砷化镓生产方式和传统的硅晶圆生产方式大不相同,砷化镓需要采用磊晶技术制造,这种磊晶圆的直径通常为4—6英寸,比硅晶圆的12英寸要小得多。磊晶圆需要特殊的机台,同时砷化镓原材料成本高出硅很多,最终导致砷化镓成品IC成本比较高。磊晶目前有两种,一种是化学的MOCVD,一种是物理的MBE。GaAs等III-V化合物薄膜电池的制备主要采用MOVPE和LP E技术,其中MOVPE方法制备GaAs薄膜电池受衬底位错,反应压力,III-V比率,总流量等诸多参数的影响。GaAs(砷化镓)光电池大多采用液相外延法或MOCVD技术制备。用GaAs作衬底的光电池效率高达29.5%(一般在19.5%左右) ,产品耐高温和辐射,但生产成本高,产量受限,目前主要作空间电源用。以硅片作衬底,MOCVD技术

硅基薄膜太阳电池的研究现状及前景

硅基薄膜太阳电池的研究现状及前景 摘要:本文着重介绍了非晶硅薄膜电池、多晶硅薄膜电池原理、制备方法,从材料、工艺与转换效率等方面讨论了它们的优势和不足之处,并提出改进方法。同时介绍了国内外硅基薄膜太阳电池研究的进展,最后展望了薄膜太阳能电池的发展前景。 关键词:太阳能电池;薄膜电池;非晶硅;多晶硅;微晶硅;光伏建筑;最新进展 1、研究现状 太阳电池是目前主要的新能源技术之一,它利用半导体的光电效应将光能直接装换为电能。目前太阳电池主要有传统的(第一代)单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、碲化镉电池、铜铟硒电池以及新型的(第二代)薄膜电池。薄膜太阳电池可以使用其他材料当基板来制造,薄膜厚度仅需数μm,较传统太阳能电池大幅减少原料的用量。目前光伏发电的成本与煤电的差距还是比较大,其中主要的一项就是原材料即的价格。薄膜太阳电池消耗材料少,降低成本方面的巨大潜力。薄膜太阳能电池的种类包括:非晶硅(a-Si)、多晶硅(poly-Si)、化合物半导体II-IV 族[CdS、CdTe(碲化镉)、CuInSe2]、色素敏化染料(Dye-Sensitized Solar Cell)、有机导电高分子(Organic/polymer solar cells) 、CIGS (铜铟硒化物)等。如果要将太阳电池大规模应用为生活生产提供能源,那么必须选择地球上含量丰富,能大规模生产并且性能稳定的半导体材料,硅基薄膜电池的优越性由此凸显。 太阳能电池是利用太阳光和材料相互作用直接产生电能,不需要消耗燃料和水等物质,释放包括二氧化碳在内的任何气体,是对环境无污染的可再生能源。这对改善生态环境、缓解温室气体的有害作用具有重大意义。因此太阳能电池有望成为2l世纪的重要新能源。本文主要综述硅基薄膜太阳电池(包括多晶硅薄膜电池、非晶硅薄膜电池)的发展现状及并简要分析其发展前景。 2、非晶硅(a-Si)薄膜太阳电池 非晶硅太阳电池是上世纪70年代中期发展起来的一种薄膜太阳电池,它制备温度低,用材少,便于工业化生产,价格低廉,因而受到高度重视。现阶段非晶硅太阳电池的转换效率已从1976年的1%~2%提高到稳定的12~14%,其中10cmХ10cm电池的转换效率为10.6%.小面积的单结的电池转换效率已超过13%。 2.1原理及结构 图1 非晶硅太阳电池结构图2 非晶硅太阳电池组件

非晶硅薄膜太阳能电池

非晶硅薄膜太阳能电池 全国仅有的几家太阳薄膜电池生产企业: /深圳市拓日新能源科技股份有限公司 /上海神舟新能源发展有限公司---上海航天汽车机电股份有限公司下属的全资子公司 / 河南昆仑太阳能有限公司 /交大南洋---上海交大泰阳绿色能源有限公司 /天威保变-- 保定天威薄膜光伏有限公司(是保定天威保变电气股份有限公司(沪市A股上市公司,股票代码600550)直属子公司) /金晶科技--金晶(集团)有限公司, /孚日光伏---孚日集团股份有限公司/风帆股份有限公司等。 简介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。 生产成本低 由于反应温度低,可在200℃左右的温度下制造,因此可以在玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔性塑料片上淀积薄膜,易于大面积化生产,成本较低。单节非晶硅薄膜太阳能电池的生产成本目前可降到1.2美元/Wp。叠层非晶硅薄膜电池的成本可降至1美元/Wp以下。 能量返回期短 转换效率为6%的非晶硅太阳能电池,其生产用电约1.9度电/瓦,由它发电后返回上述能量的时间仅为1.5-2年。 适于大批量生产

非晶硅材料是由气相淀积形成的,目前已被普遍采用的方法是等离子增强型化学气相淀积(PECVD)法。此种制作工艺可以连续在多个真空淀积室完成,从而实现大批量生产。采用玻璃基板的非晶硅太阳能电池,其主要工序(PECVD)与TFT-LCD阵列生产相似,生产方式均具有自动化程度高、生产效率高的特点。在制造方法方面有电子回旋共振法、光化学气相沉积法、直流辉光放电法、射频辉光放电法、溅谢法和热丝法等。特别是射频辉光放电法由于其低温过程(~200℃),易于实现大面积和大批量连续生产,现成为国际公认的成熟技术。 高温性能好 当太阳能电池工作温度高于标准测试温度25℃时,其最佳输出功率会有所下降;非晶硅太阳能电池受温度的影响比晶体硅太阳能电池要小得多。 弱光响应好,充电效率高 非晶硅材料的吸收系数在整个可见光范围内,在实际使用中对低光强光有较好的适应。上述独特的技术优势,令薄膜硅电池在民用领域具有广阔的应用前景,如光伏建筑一体化、大规模低成本发电站、太阳能照明光源。由于非晶硅薄膜电池的良好前景,包括Sharp、Q-Cells、无锡尚德等在内的诸多企业正大规模进入非晶硅薄膜太阳能电池领域,整个行业的统计数字不断翻新。 市场前景 在整个太阳能电池家族中,非晶硅薄膜太阳能电池因为其技术和应用方面的优势,正在获得爆发性增长。2007年行业增速约120%,预计未来3年内年均增速高达100%。业内之前曾对非晶硅薄膜太阳能电池持有疑虑,主要原因在于其电池转化效率较低(5%-9%),而且衰减特别快,使用寿命只有有限的2-3年。而随着技术的进步,目前主流的非晶硅薄膜电池使用寿命已在10年以上。这使得非晶硅薄膜电池成为目前最被看好的薄膜电池技术之一。目前国内市场当中,涉及非晶硅薄膜电池的上市公司主要包括:拓日新能、天威保变、综艺股份、赣能股份。由于非晶硅行业需求迅速扩充,纯粹靠购置设备并开展非晶硅薄膜电池的生产,当然也能够获得行业扩容带来的高成长,但长期来看,毕竟只能够分享到制造业的合理利润,目前国内如赣能股份的薄膜电池为OEM模式,获得的就是产业链中端的制造业利润。而一旦行业上了规模,行业的利润必然向行业的关键性瓶颈转移,有鉴于此,我们更看好掌握关键技术的配件生产商和设备提供商。[2] 非晶硅薄膜太阳能电池:面对投资热尚需冷静思考 | 2008-9-16 14:27:00 | | 特别推荐:

单晶硅、多晶硅、非晶硅、薄膜太阳能电池地工作原理及区别1

单晶硅、多晶硅、非晶硅、薄膜太阳能电池 的工作原理及区别 硅太阳能电池的外形及基本结构如图1。其中基本材料为P型单晶硅,厚度为0.3—0.5mm左右。上表面为N+型区,构成一个PN+结。顶区表面有栅状金属电极,硅片背面为金属底电极。上下电极分别与N+区和P区形成欧姆接触,整个上表面还均匀覆盖着减反射膜。 当入发射光照在电池表面时,光子穿过减反射膜进入硅中,能量大于硅禁带宽度的光子在N+区,PN+结空间电荷区和P区中激发出光生电子——空穴对。各区中的光生载流子如果在复合前能越过耗尽区,就对发光电压作出贡献。光生电子留于N+区,光生空穴留于P区,在PN+结的两侧形成正负电荷的积累,产生光生电压,此为光生伏打效应。当光伏电池两端接一负载后,光电池就从P区经负载流至N+区,负载中就有功率输出。 太阳能电池各区对不同波长光的敏感型是不同的。靠近顶区湿产生阳光电流对短波长的紫光(或紫外光)敏感,约占总光源电流的5-10%(随N+区厚度而变),PN+结空间电荷的光生电流对可见光敏感,约占5 %左右。电池基体域

产生的光电流对红外光敏感,占80-90%,是光生电流的主要组成部分。 2.单晶硅太阳能电池 单晶硅太阳能电池是当前开发得最快的一种太阳能电池,它的构成和生产工艺已定型,产品已广泛用于宇宙空间和地面设施。这种太阳能电池以高纯的单晶硅棒为原料,纯度要求99.999%。为了降低生产成本,现在地面应用的太阳能电池等采用太阳能级的单晶硅棒,材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料,经过复拉制成太阳能电池专用的单晶硅棒。将单晶硅棒切成片,一般片厚约0.3毫米。硅片经过成形、抛磨、清洗等工序,制成待加工的原料硅片。加工太阳能电池片,首先要在硅片上掺杂和扩散,一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行。这样就在硅片上形成PN结。然后采用丝网印刷法,将配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂覆减反射源,以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉,至此,单晶硅太阳能电池的单体片就制成了。单体片经过抽查检验,即可按所需要的规格组装成太阳能电池组件(太阳能电池板),用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流,最后用框架和封装材料进行封装。用户根据系统设计,可

薄膜硅太阳能电池陷光结构

薄膜硅太阳能电池的研究状况 摘要:薄膜硅太阳能电池具有广阔的前景,但是当前大规模产业化的非晶硅薄膜电池效率偏低,为了实现光伏发电平价上网,必须对薄膜硅太阳能电池进行持续的研究。本文主要总结了提高薄膜硅太阳能电池效率的主要技术与进展,如TCO技术、窗口层技术、叠层电池技术和中间层技术等,这些技术用在产业化中将会进一步提高薄膜硅太阳能电池的转换效率,进而降低薄膜硅电池的生产成本。 一引言 在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源短缺并造成环境污染的形势下,可持续发展战略普遍被世界各国接受。光伏能源以其具有充分的清洁性、绝对的安全性、资源的相对广泛性和充足性、长寿命以及免维护性等其它常规能源所不具备的优点,被认为是二十一世纪最重要的新能源。 当前基于单晶硅或者多晶硅硅片的晶体硅电池组件市场占有率高达90%,但是,晶体硅电池本身生产成本较高,组件价格居高不下,这为薄膜硅太阳能电池的发展创造了机遇。薄膜硅太阳能电池的厚度一般在几个微米,相对于厚度为200微米左右的晶体硅电池来说大大节省了原材料,而且薄膜硅太阳能电池的制程相对简单,成本较为低廉,因此在过去的几年里薄膜硅太阳能电池产业发展迅猛。 但是当前大规模产业化的薄膜硅太阳能电池转换效率只有5%-7%,是晶体硅太阳能电池组件的一半左右,这在一定程度上限制了它的应用范围,也增加了光伏系统的成本。为了最终实现光伏发电的平价上网,必须进一步降低薄膜硅太阳能电池的生产成本,因此必须对薄膜硅太阳能电池开展持续的研究,利用新的技术与工艺降低薄膜硅太阳能电池的成本。本文着重从提高薄膜硅太阳能电池的转换效率方面介绍当前薄膜硅太阳能电池的研究现状。 二、提高薄膜硅太阳能电池效率的措施 提高薄膜硅太阳能电池效率的途径包括:提高进入电池的入射光量;拓宽电池对太阳光谱的响应范围;提高电池的开压尤其是微晶硅薄膜太阳能电池(?c-Si)的开压;抑制非晶硅薄膜太阳能电池(a-Si)的光致衰退效应等。我们将从这几个方面介绍提高薄膜硅电池效率的方法。 (一)提高薄膜硅太阳能电池对光的吸收 对于单结薄膜硅太阳能电池,提高其对光的吸收将提高电池的电流密度,对电池效率将产生直接的影响。Berginski等人通过实验结合模拟给出了提高电池对光的吸收途径,如图1所示:可以看出薄膜硅电池的前电极对光的吸收、折射率的错误匹配、窗口层对光的吸收、背反电极吸收损失以及玻璃反射都会减少电池对光的吸收,因此提高电池的光吸收可从这几个方面着手。

非晶硅薄膜太阳电池的研究进展及发展方向

第33卷增刊2012年12月 太阳能学报 ACTA ENERGIAE SOLARIS SINICA Vol.33Suppl Dec., 2012收稿日期:2012-07-24基金项目:国家高技术研究发展(863)计划(2011AA050518);国家重点基础研究发展(973)计划(2012CB934302);上海市科委项目 (11DZ2290303) 通讯作者:李海华(1974—),女,博士、副教授,主要从事微纳电子学与器件制造方面的研究。lihaihua@sjtu.edu.cn 文章编号:0254- 0096(2012)增刊-0001-06非晶硅薄膜太阳电池的研究进展及发展方向 李海华,王庆康 (上海交通大学微纳科学技术研究院,“薄膜与微细技术”教育部重点实验室、“微米纳米加工技术”国家级重点实验室,上海200240) 摘要:介绍了非晶硅薄膜太阳电池的最新研究进展,微纳光学结构和金属表面等离子体特性引入到非晶硅薄膜 太阳电池可大大降低薄膜厚度和提高光电转换效率。叠层串联的非晶硅太阳电池及非晶硅和多晶硅、单晶硅组成的异质结结构可增加宽带太阳光谱吸收范围,提高光电转换效率,是非晶硅薄膜电池的发展方向。关键词:非晶硅;太阳电池;叠层;微纳结构;异质结中图分类号:TM615 文献标识码:A 0引言 太阳能是可再生能源领域中最具发展前景的资 源。作为太阳能利用的重要组成部分,光伏发电是一种清洁的、用之不竭的可再生绿色新能源。利用太阳电池可以无任何材料损耗地将太阳能转换为人 类可利用能量的最高级形式— ——电能。太阳电池的应用可解决人类社会发展的能源需求方面的3个问 题:开发宇宙空间时, 利用太阳能提供持续可用地即时转化电能;解决目前地面能源面临的矿物燃料资 源减少与环境污染的问题;日益发展的消费电子产品随时随地的供电问题等。特别是太阳电池在发电 过程中不会给人们带来任何噪声、 辐射和污染,与其他形式的可再生能源(如风力发电)相比,由于不存 在任何可动的部分,所以系统稳定性高,维护成本相对较低;在使用中不释放包括CO 2在内的任何气 体, 这些对满足能源需求、保护生态环境、防止地球温室效应具有重大意义。 制作太阳电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电转换反应,根据所用材料的不同,太阳电池可分为:1)硅太阳电池;2)以无机盐如砷化镓Ⅲ-Ⅴ化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;3)功能高分子材料制备的太阳电池;4)纳米晶太阳电池等。不论以何种材料来制作电池,对太阳电池材料的一般要求有:半导体材料的禁带不能太宽;要有较高的 光电转换效率;材料本身对环境不造成污染;材料便 于工业化生产且材料性能稳定。 基于以上几个方面考虑,硅是最理想的太阳电池材料,这也是太阳电池以硅材料为主的主要原因。目前,硅基薄膜太阳电池因其成本低、质量轻、转换 效率较高、 便于大规模生产,而具有较大的优势,从而成为国际上研究最多,发展最快的薄膜电池,也是 目前唯一实现大规模生产的薄膜电池。本文简要地综述了非晶硅太阳电池的国内外现状和最新研究进展,并讨论了非晶硅太阳电池的发展及趋势。 1国内外产业现状 非晶硅(a-Si )薄膜太阳电池虽然早已出现[1],但由于光电转换效率低、衰减率(光致衰退率)较高等问题,一直制约其发展。随着其技术的不断进步, 光电转换效率得到迅速提高[2] 。传统的晶硅太阳电池利用纯硅锭切割而成的硅片将光转换为电流。因为晶硅价高且晶片脆,因此太阳电池模块的加工生产过程需要特殊处理。且该种电池需要封装和其他组件,使得晶硅模块价格昂贵,但其工作寿命达20 25a ,能效为14% 23%。非晶硅薄膜太阳电池为第二代产品,有望实现更低的成本,大多采用连 续性卷对卷生产工艺[3] ,而晶硅电池采用分批生产工艺。虽然仍与晶体硅电池相比存在差距,但其用料少、工艺简单、能耗低,成本有一定优势;尤其因为其沉积分解温度低,可在玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔

非晶硅薄膜太阳能电池及制造工艺

非晶硅薄膜太阳能电池及制造工艺 一、非晶硅薄膜太阳能电池结构、制造技术简介 1、电池结构 分为:单结、双结、三结 2、制造技术 ①单室,多片玻璃衬底制造技术。主要以美国Chronar、APS、EPV公司为代表 ②多室,双片(或多片)玻璃衬底制造技。主要以日本KANEKA公司为代表 ③卷绕柔性衬底制造技术(衬底:不锈钢、聚酰亚胺)。主要以美国Uni-Solar 公司为代表。 所谓“单室,多片玻璃衬底制造技术”就是指在一个真空室内,完成P、I、N 三层非晶硅的沉积方法。 作为工业生产的设备,重点考虑生产效率问题,因此,工业生产用的“单室,多片玻璃衬底制造技术”的非晶硅沉积,其配置可以由X个真空室组成(X为≥1的正整数),每个真空室可以放Y个沉积夹具(Y为≥1的正整数),例如:?1986年哈尔滨哈克公司、1988年深圳宇康公司从美国Chronar公司引进的内联式非晶硅太阳能电池生产线中非晶硅沉积用6个真空室,每个真空室装1个分立夹具,每1个分立夹具装4片基片,即生产线一批次沉积6×1×4=24片基片,每片基片面积305mm×915mm。 ?1990年美国APS公司生产线非晶硅沉积用1个真空室,该沉积室可装1个集成夹具,该集成夹具可装48片基片,即生产线一批次沉积1×48=48片基片,每片基片面积760mm×1520mm。 ?本世纪初我国天津津能公司、泰国曼谷太阳公司(BangKok Solar Corp)、泰国光伏公司(Thai Photovoltaic Ltd)、分别引进美国EPV技术生产线,非晶硅沉积也是1个真空室,真空室可装1个集成夹具,集成夹具可装48片基片,即生产线一批次沉积1×48=48片基片,每片基片面积635mm×1250mm。 ?国内有许多国产化设备的生产厂家,每条生产线非晶硅沉积有只用1个真空室,真空室可装2个沉积夹具,或3个沉积夹具,或4个沉积夹具;也有每条生产线非晶硅沉积有2个真空室或3个真空室,而每个真空室可装2个沉积夹具,或3个沉积夹具。总之目前国内主要非晶硅电池生产线不管是进口还是国产均主要是用单室,多片玻璃衬底制造技术,下面就该技术的生产制造工艺作简单介绍。 二、非晶硅太阳能电池制造工艺 1、内部结构及生产制造工艺流程 下图是美国Chronar公司技术为代表的内联式单结非晶硅电池内部结构示意图:图1、内联式单结非晶硅电池内部结构示意图

硅基薄膜太阳电池最新进展

硅基薄膜太阳电池新进展 Solar168 07-06-21 出处:南开大学作者:耿新华张建军编辑:solar168 一.引言 能源危机和环境污染的日趋严重极大地促进了光伏产业的迅速发展。过去的5年,在全球硅材料紧缺、价格飙升的情况下,世界光伏市场继续以平均每年40%的幅度增加。2006年实际产量达到2.6GW,产能超过3GW,人大超过对2006年预测的20~25%的增幅。中国2006年光伏电池地产量达到460MW,比2005年(140MW)增加280%,电池产能达到1200MW。光伏产业成为迄今为止最快增长的工业之一,商业预测到2010年全球市场容量将增加到400亿欧元。 图1、2006年太阳能电池TOP10厂家 2006年全球晶体硅电池的市场份额仍然占据90%以上。然而,晶体硅原材料继续保持较高的价格,这为薄膜太阳电池的发展提供了机会,使薄膜电池迎来了有史以来空前未有的大发展时期。不仅许多新进入光伏领域的投资者选择薄膜光伏作为其发展方向,就连产量居世界前十位的晶体硅电池生产公司中也有几家把自己的产品范围扩充到了薄膜技术领域(见图1)。2004年到2005年,全球薄膜太阳电池出货量增加了50%以上,从60MW增加到94MW。目前正在兴建的薄膜电池厂家会使薄膜电池的产能在2008年前增加5倍之多。预计到2010

年薄膜电池的产量将会扩展到1-2GW,这表明薄膜光伏的市场份额将上升到20%(见图2),而到2020年这一份额更会增加到25%,达到25GW。 图2、晶硅和薄膜电池的未来发展趋势 和晶体硅电池相比,薄膜电池的不足之处是产品效率较低,生产技术不够成熟,特别是制造设备没有标准化。但是,薄膜太阳电池具有很大的降低成本的潜力,其共有的低成本优势省材、低功耗、便于大面积连续化生产。在薄膜太阳电池中,硅基薄膜具有更独特的优势:①原材料丰富,且无毒无污染;⑦能耗最低,制造温度约200摄氏度,可以使用大面积廉价的玻璃作为衬底;①原材料消耗少,每瓦电池只消耗0.2克硅烷,相当于0.02欧元/Wp,而每瓦晶硅电池要消耗8-12g晶体硅,相当于0.3欧元/Wp:④工艺简单,加工技术相对成熟。因此硅薄膜电池成为研究最多,发展最快,占有市场份额最大的薄膜电池。图3所示为到2010年a-Si、CIGS和CdTe三种薄膜电池市场发展预测。预计到2010年,a-Si、CIGS、CdTe三种电池将分别占有薄膜光伏市场的60%、20%和20%。可见,硅基薄膜电池在中长期发展阶段仍将占据薄膜光伏市场的主导地位。本文将重点介绍硅基薄膜太阳电池的发展现状及其未来发展趋势。

硅基薄膜太阳能电池的研究进展

硅基薄膜太阳能电池的研究进展 摘要 太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源。也是清洁能源,不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中;大阳能光电利用是近些年来发展最快,最具活力的研究领域,是其中最受瞩目的项目之一。 本文着重介绍了非晶硅薄膜电池、多晶硅薄膜电池原理、制备方法,从材料、工艺与转换效率等方面讨论了它们的优势和不足之处,并提出改进方法。同时介绍了国内外硅基薄膜太阳电池研究的进展,最后展望了薄膜太阳能电池的发展前景。 关键词:太阳能电池;薄膜电池;非晶硅;多晶硅;微晶硅;光伏建筑;最新进展

1、太阳能电池 太阳电池是目前主要的新能源技术之一,它利用半导体的光电效应将光能直接装换为电能。目前太阳电池主要有传统的(第一代)单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、碲化镉电池、铜铟硒电池以及新型的(第二代)薄膜电池。薄膜太阳电池可以使用其他材料当基板来制造,薄膜厚度仅需数μm,较传统太阳能电池大幅减少原料的用量。目前光伏发电的成本与煤电的差距还是比较大,其中主要的一项就是原材料即的价格。薄膜太阳电池消耗材料少,降低成本方面的巨大潜力。薄膜太阳能电池的种类包括:非晶硅(a-Si)、多晶硅(poly-Si)、化合物半导体II-IV 族[CdS、CdTe(碲化镉)、CuInSe2]、色素敏化染料(Dye-Sensitized Solar Cell)、有机导电高分子(Organic/polymer solar cells) 、CIGS (铜铟硒化物)等。如果要将太阳电池大规模应用为生活生产提供能源,那么必须选择地球上含量丰富,能大规模生产并且性能稳定的半导体材料,硅基薄膜电池的优越性由此凸显。 能源危机和环境污染的日趋严重极大地促进了光伏产业的迅速发展。过去的 5 年,在全球硅材料紧缺、价格飙升的情况下,世界光伏市场继续以平均每年40%的幅度增加[1]。 2006年实际产量达到2.6GW ,产能超过3GW ,大大超过对2006年预测的20%~25%的增幅。中国2006 年光伏电池地产量达到460MW ,比2005 年(140MW )增加280% ,电池产能达到1200MW 。光伏产业成为迄今为止增长最快的工业之一,商业预测到2010年全球市场容量将增加到400亿欧元。[1]制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应,根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:1、硅太阳能电池;2、以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;3、功能高分子材料制备的太阳能电池;4、纳米晶太阳能电池等。 2、非晶硅薄膜太阳电池 2.1原理及结构 非晶硅(a-Si)太阳电池是在玻璃(glass)衬底上沉积透明导电膜(TCO),然后依次用等离子体反应沉积p型、i型、n型三层a-Si,接着再蒸镀金属电极铝(Al).光从玻璃面入射,电池电流从透明导电膜和铝引出,其结构可表示为glass/TCO/pin/Al,还可以用不锈钢片、塑料等作衬底。 硅材料是目前太阳电池的主导材料,在成品太阳电池成本份额中,硅材料占了将近40%,而非晶硅太阳电池的厚度不到1μm,不足晶体硅太阳电池厚度的1/100,这就大大降低了制造成本,又由于非晶硅太阳电池的制造温度很低(~200℃)、易于实现大面积等优点,使其在薄膜太阳电池中占据首要地位,在制造方法方面有电子回旋共振法、光化学气相沉积法、直流辉光放电法、射频辉光放电法、溅谢法和热丝法等。特别是射频辉光放电法由于其低温过程(~200℃),易于实现大面积和大批量连续生产,现成为国际公认的成熟技术。在材料研究方面,先后研究了a-SiC窗口层、梯度界面层、μC-SiC p层等,明显改善了电池的短波光谱响应.这是由于a-Si太阳电池光生载流子的生成主要在i层,入射光到达i层之前部分被p层吸收,对发电是无效的.而a-SiC和μC-SiC材料比p型a-Si具有更宽的光学带隙,因此减少了对光的吸收,使到达i层的光增加;加之梯度界面层的采用,改善了a-SiC/a-Si异质结界面光电子的输运特性.在增加长波响应方面,采用了绒面TCO膜、绒面多层背反射电极(ZnO/Ag/Al)和多带隙叠层结构,即glass/TCO/p1i1n1/p2i2n2/p3i3n3/ZnO/Ag/Al 结构.绒面TCO膜和多层背反射电极减少了光的反射和透射损失,并增加了光在i层

非晶硅薄膜太阳能电池发展趋势

非晶硅薄膜太阳能电池:投资力度加大2008/9/17/08:42 来源:中国电源门户网 非晶硅薄膜太阳能电池由于其成本优势而具有很大的市场潜力,因此受到投资者青睐。通过仿真模型对项目的成本及效益进行分析,可以为投资者的决策提供参考数据,以规避投资风险。 薄膜太阳能电池作为一种新型太阳能电池,由于其原材料来源广泛、生产成本低、便于大规模生产,因而具有广阔的市场前景。近年来,以玻璃为基板的非晶硅薄膜太阳能电池凭借其成本低廉、工艺成熟、应用范围广等优势,逐渐从各种类型的薄膜太阳能电池中脱颖而出,在全球范围内掀起了一波投资热潮。大尺寸玻璃基板薄膜太阳能电池投入市场,必将极大地加速光伏建筑一体化、屋顶并网发电系统以及光伏电站等的推广和普及。 非晶硅薄膜太阳能电池优势渐显 由于晶体硅太阳能电池的成本随着硅材料价格的连年上涨而不断提高,各类薄膜太阳能电池成为全球新型太阳能电池研究的重点和热点。 薄膜太阳能电池中最具发展潜力的是非晶硅薄膜太阳能电池,非晶硅材料是由气相淀积形成的,目前已被普遍采用的方法是等离子增强型化学气相淀积(PECVD)法。此种制作工艺可以连续在多个真空淀积室完成,从而实现大批量生产。由于反应温度低,可在200℃左右的温度下制造,因此可以在玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔性塑料片上淀积薄膜,易于大面积化生产,成本较低。 与晶体硅太阳电池比较,非晶硅薄膜太阳电池具有弱光响应好,充电效率高的特性。非晶硅材料的吸收系数在整个可见光范围内,几乎都比单晶硅大一个数量级,使得非晶硅太阳电池无论在理论上和实际使用中都对低光强有较好的适应。越来越多的实践数据也表明,当峰值功率相同时,在晴天直射强光和阴雨天弱散射光环境下,非晶硅太阳能电池板的比功率发电量均大于单晶硅、非晶硅薄膜太阳电池。更有数据表明,在相同环境条件下,非晶硅太阳电池的每千瓦年发电量要比单晶硅高8%,比多晶硅高13%。 薄膜太阳能电池最重要的优势是成本优势。据多家企业和机构的测算,即使在5MW的生产规模下,非晶硅薄膜太阳电池组件的生产成本也在2美元/瓦以下,而单线产能达到40MW-60MW甚至更高的全自动化生产线,其产品生产成本则更低。而相对于平均3.5美元/瓦的国际市场销售价格而言,其利润空间可想而知。 影响非晶硅薄膜太阳能电池应用的最主要问题是效率低、稳定性差。与晶体硅电池相比,每瓦的电池面积会增加约一倍,在安装空间和光照面积有限的情况下限制了它的应用。而其不稳定性则集中体现在其能量转换效率随辐照时间的延长而变化,直到数百或数千小时后才稳定,这个问题在一定程度上影响了这种低成本太阳能电池的应用。

非晶硅薄膜太阳能电池的制备工艺流程

非晶硅薄膜太阳能电池的制备 工艺流程 非晶硅薄膜太阳能电池的制备工艺流程 清抚是玻璃镀膜必备的一道工序,因为班璃基片的清洁度会直接膨响沉积的薄臓的的匀性和粘附力?棊片上的任何微粒、油污和杂大程健上降低薄震的附若力.玻璃淸洗机是玻西在真亨橫痕.熟弯、钢化、中空合片等探加工丄艺和対璇璃农面述和清活、干燥处理的设篇.实验所采用的班隣为普通浮法股越口玻璃尺、j为700mm550mm D ?35rSa机主要由传动系统、辰洗、清水冲洗、纯水冲洗、冷、热J4千、电拎系统等组成”本立实验中使用HKD-TY1200清洗机清洗擴膜前的玻革基片” 背板玻璃清诜机工艺{£程为; 入料一城切1~盘刷洗一淀剂滾刪抚一风切2—D】水滚刷洗?傀切3—高压

喷附洗-BJ清洗一啧衲洗[-咬淋洗2-DI术洗?风刀「燥"除静电一出料玻璃淸洗后经检玲光源檢测,确认玻璃表曲没有明显微观峡陌和可见污Jft 物后方可进入镀膜阶段. “ 2,1.2玻璃基片的加热 为了提冉IF品硅太阳能电池的生产效率,首先将淆抚干挣的玻珀辜片裝载入沉枳盒.沉积盒放入侦热炉中加熱.预热炉加热方武为熱颯循环式.加热温度均20CV-300r.控富糯度£编?控制方式为PID涮节. 2J.3 AZO膜的溅射设备 实验采用与企业共同开发研制的非标大廊积苹片磁捽银膜中试线.设备有盘岚业潔和中茨电阪靶村为平沏甕材*靶材与基片闾的距离为g如.基片敖置于墓片架上,在荷动机构的潜动下征返运动.设备设计加工尺寸为宽SS0im?. K7W W的平面肢璃赴板材科.采用夹心直加無营加热方貳.有肉匀的布P方式和稳定的抽吒速度.

制备AZO薄膜之前,使用中频反应溉射沉积SiOr钩离子阻挡层,使用的Si耙纯度为99.999%, Ar气纯度为99.99%,本底真空高f 2x10^3.之后使用直流磁控裁射沉积AZO薄膜,采用氧化锌掺铝陶瓷把材,威射气体及本底真空与隔离层一致.实验中制备的电池组件需要激光刻划来完成电池的集成.AZO 薄膜沉积之后,使用波长为355nm的激光刻划AZO薄膜. 2.1.4 Si膜的PECVD设备及电池的篥成 PECVD设备是非晶硅太阳能电池生产线的关键设备,完成a-SiiH膜的沉积。本设备为多片武中试线设备,主要由反应室、片盒、真空系统,电控系统,水路.气路,机架等组成.加热采用板式加热劈室外烘烤方式,沉积室内祁址高能达到300*0。设备电源有两种:一为AE射频CRF)电源,频率为13.56MHz, 最大功率为1?2KW; 二.为AE其离频(VHP》电源,频率为40.68MHzo设备的极用真空可以达到1X10-P/沉积用的气体由供气系统提供,柜内气体种类有硅烷⑸比)、磷烷(PH3k乙硼烷厲人)、氢气但2〉、氫气(Ar)、氮气两?设条配备有尾气处理系统.用于处理被抽出的易燃、易爆及席蚀性工艺气体.此非晶莊薄膜太阳德电池中试设篇用于生产700mmX550nun的大面积璇璃基非晶硅太阳能电池组件。 1、检査压缩空气、冷却水、设备电減足否正常,梅预热好的沉积盒推入沉枳室内,馈闭炉门。 2、开维持泵,开底抽管道插板阀,待破完管道真空后关低抽管路充气阀,开底 抽管道插板阀,开滑阀泵,特真空室内压力低于50OPa以下时,关旁路预抽阀,开低抽高阀,开罗茨泵,抽压力至IP A以下,此时若分子泵前级压力低于IP B。开分子泵,当分子泵转速到达最高转速时(31080).关底抽管道插板阀.开分子泵前级阀"开髙抽阀,拉真空至本底真空,打开出气总阀,打开要做工艺气体的出口阀,调节流盘计度数,抽管路真空至本底良空. 3、打开尾气处理系统。观察尾气处理系统水、气、负压是否正常,炉口、炉内、水位有无报警,温度是否升到雯求700*0.加热裂解装置是否正常功能工作。 4、梅干泵N?吹扫址调制85L,开干泵,开干泵前级阀? 5、打开凱气、翘气、硅烷、磅烷气体瓶阀,确认后,开岀气总阀,依次开配气 柜氧气岀气阀,配气柜氨气进气阀,调节流爲计读数至工艺所需移数.通Ar起?辉.打击极板10分钟,关闭射频电瀕.再依次通入氢气、硅烷、确烷,调节角阀设定压力(0?266)?调节至工艺所需压力.待压力稳定后,开射频电源开关调节至工艺所需功率奁看辉光情况.稳定后,开始计时. 6、沉枳p层膜 7、沉枳到工艺所需时间后,关闭射频电源,迅速调小工艺气体流量.用干泵抽真

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