细分光伏应用市场发展硅基薄膜电池

2011-01-12 10:55

　　技术趋势

　　·多室PECVD向单室PECVD转变。

　　·向大尺寸、柔性衬底发展。

　　硅基薄膜电池的主要特点如下：

　　第一，生产成本低，制造工艺简单，可连续大面积生产。其主要原材料如玻璃等价格低廉，用硅量也极少，仅相当于晶硅电池的1%，因此硅基薄膜电池生产成本比较低。另外，硅基薄膜电池与液晶面板工艺相类似，可充分利用液晶面板成熟的工艺技术，实现连续、大面积、自动化批量生产。

　　第二，弱光性好，发电量高，能量偿还周期短。硅基薄膜弱光响应和温度系数优于晶硅电池，相同额度功率下硅基薄膜电池实际输出功率高于晶体硅电池10%～15%。由于制造硅基薄膜电池能耗低，且电池发电量大，其能量偿还时间约为1年～1.5年，而晶体硅太阳电池则需2年～3年。

　　第三，美观、大方，便于与建筑集成。当电池组件作屋面和墙面时，电池组件的颜色与建筑物的颜色比较容易匹配，美化室内外环境，加上精细、整齐的激光切割线，使建筑物更加美观、大方，更有魅力。同时，柔性衬底的电池，可直接应用于具有曲面等不平坦的建筑表面上，这是晶硅电池所不能比拟的。

　　未来硅基薄膜电池将呈现以下发展趋势：

　　多室PECVD向单室PECVD转变。

　　PECVD设备的投资占据总投资生产线的30%以上。目前硅基薄膜电池的制备主要包括多室和单室的PECVD技术。多室技术在不同的室中完成薄膜沉积，可有效避免沉积过程中的交叉污染问题，电池效率较高，但成本也较高；单室技术则相反，在同一室中完成多层薄膜沉积，虽存在交叉污染问题，但是设备简单，生产效率明显提高。如果能够解决或大大抑制交叉污染问题，单室沉积无疑更具有低成本的优势。

　　向大尺寸、柔性衬底发展。

　　同玻璃衬底相比，柔性衬底硅基薄膜电池还有许多独特的优点：一是柔性衬底电池不用玻璃封装，重量轻而柔软，容易安装，坚固耐用；二是可直接与建筑材料集成，如作成屋瓦式和墙面式太阳电池；三是卷到卷工艺生产，可连续大规模生产，降低成本；四是可在不锈钢薄层和聚酯膜衬底上制备超轻型电池，具有很高的电功率/质量比，在空间科学技术、城市遥感气球平台、军用无人驾驶寻航飞机等领域的电源系统中具有特殊的应用价值。在2010年的“863”计划中，也将柔性薄膜电池作为其支持的一个重要方向之一。

　　向微晶硅叠层、多结电池发展。

　　微晶硅与非晶硅相比，具有更低的衰减率，在长波端的吸收系数比短波端高，因此使用微晶硅电池作为多结电池的底电池可以进一步提高电池的效率，降低电池的光致衰减效应。目前非晶硅和微晶硅多结电池的稳定效率在10%左右，预计很快将提高至12%的水平。

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