銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池板

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銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池板的制造

　　用交替濺射的方法制備銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池預(yù)置層。通過(guò)可變占空比的電源控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)Cu/Ga合金靶以及In靶濺射時(shí)間的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)最后元素配比的控制。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)濺射周期中，Cu/Ga合金靶濺射時(shí)間對(duì)最后成分影響最大，其次是In靶濺射時(shí)間，非濺射時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)成分也有影響。交替濺射制備的銅銦鎵硒預(yù)置層經(jīng)過(guò)XRD檢測(cè)，合金相主要為Cu11In9。　　“濺射金屬預(yù)制層再硒化、硫化”所生產(chǎn)的CIGSSe薄膜太陽(yáng)電池是目前世界上技術(shù)最先進(jìn)、工業(yè)化生產(chǎn)最成熟的第二代光伏產(chǎn)品。CIGSSe薄膜是由銅、銦、硒等金屬元素組成的直接帶隙化合物半導(dǎo)體材料，其對(duì)可見(jiàn)光的吸收系數(shù)為所有薄膜電池材料中最高的，而原材料的消耗卻遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)晶體硅太陽(yáng)電池。與高效率高成本的晶體硅太陽(yáng)電池和低效率低成本的非晶硅太陽(yáng)電池相比，CIGSSe太陽(yáng)電池具有高效率低成本長(zhǎng)壽命的多重優(yōu)勢(shì)，是最有希望降低光伏發(fā)電成本的高效薄膜太陽(yáng)電池，并且它可以充分利用我國(guó)豐富的銦資源，是真正符合國(guó)家法規(guī)鼓勵(lì)條款的適合中國(guó)國(guó)情的可再生能源技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景。

　銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池板的應(yīng)用

　　銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)電池具有生產(chǎn)成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特點(diǎn)，光電轉(zhuǎn)換效率居各種薄膜太陽(yáng)能電池之首，接近晶體硅太陽(yáng)電池，而成本則是晶體硅電池的三分之一，被國(guó)際上稱為“下一時(shí)代非常有前途的新型薄膜太陽(yáng)電池”。此外，該電池具有柔和、均勻的黑色外觀，是對(duì)外觀有較高要求場(chǎng)所的理想選擇，如大型建筑物的玻璃幕墻等，在現(xiàn)代化高層建筑等領(lǐng)域有很大市場(chǎng)。　　銅銦鎵硒電站的建設(shè)已經(jīng)達(dá)到兆瓦級(jí)水平，據(jù)瑞士的SolarMax光伏并網(wǎng)逆變器公司提供的資料，2008年9月在西班牙建成了的3.24兆瓦銅銦鎵硒電站，并成功運(yùn)行。這必將加快CIGS的商業(yè)應(yīng)用。 　　

銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

　　學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界普遍認(rèn)為太陽(yáng)能電池的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了第三代。第一代為單晶硅太陽(yáng)能電池，第二代為多晶硅、非晶硅等太陽(yáng)能電池，第三代太陽(yáng)能電池就是銅銦鎵硒CIGS（CIS中摻入Ga）等化合物薄膜太陽(yáng)能電池及薄膜Si系太陽(yáng)能電池。　　CIGS電池具有性能穩(wěn)定、抗輻射能力強(qiáng)，光電轉(zhuǎn)換效率目前是各種薄膜太陽(yáng)電池之首，接近于目前市場(chǎng)主流產(chǎn)品晶體硅太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換效率，成本卻是其1/3。正是因?yàn)槠湫阅軆?yōu)異被國(guó)際上稱為下一代的廉價(jià)太陽(yáng)電池，無(wú)論是在地面陽(yáng)光發(fā)電還是在空間微小衛(wèi)星動(dòng)力電源的應(yīng)用上具有廣闊的市場(chǎng)前景。　　CIGS電池具有與多晶硅太陽(yáng)能電池接近的效率，具有低成本和高穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)，并且產(chǎn)業(yè)化瓶頸已經(jīng)突破，在晶體硅太陽(yáng)能電池原材料短缺的不斷加劇和價(jià)格的不斷上漲背景下，很多公司投入巨資，CIGS產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。目前全球有30多家公司置身于CIGS產(chǎn)業(yè)，但真正進(jìn)入市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的公司只有德國(guó)的Wuerth（伍爾特）、Surlfulcell，美國(guó)的Global Solar Energy，日本的Honda（本田）、Showa Solar Shell。2006年、2007年世界CIGS電池組件產(chǎn)能分別為17.5MW、60.5MW，在世界光伏市場(chǎng)上占據(jù)的份額很小。　　中國(guó)的CIGS產(chǎn)業(yè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美和日本等國(guó)家和地區(qū)，南開(kāi)大學(xué)以國(guó)家“十五”“863”計(jì)劃為依托，建設(shè)0.3MW中試線，現(xiàn)已制備出30cm×30cm效率為7%的集成組件樣品。2008年2月，山東孚日光伏科技有限公司宣布與德國(guó)的Johanna合作，獨(dú)家引進(jìn)了中國(guó)首條CIGSSe（銅銦鎵硫硒化合物）商業(yè)化生產(chǎn)線。　　當(dāng)前全球大環(huán)境景氣不佳，傳統(tǒng)硅晶太陽(yáng)能電池廠正面臨售價(jià)跌破成本壓力，但薄膜太陽(yáng)能電池具成本優(yōu)勢(shì)，逐步嶄露頭角。全球經(jīng)濟(jì)衰退意味著投資風(fēng)險(xiǎn)的加大，而中外風(fēng)投卻在這時(shí)不懼風(fēng)險(xiǎn)，集體逆市投資太陽(yáng)能薄膜電池。薄膜電池已成為國(guó)內(nèi)光伏領(lǐng)域新的投資熱點(diǎn)。其中CIGS轉(zhuǎn)換效率足以媲美傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池，加上穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)換效率都已相當(dāng)優(yōu)異，被視為是相當(dāng)具有潛力的薄膜太陽(yáng)能電池種類。未來(lái)幾年，CIGS（銅銦鎵硒）薄膜太陽(yáng)能電池的銷售將會(huì)加速增長(zhǎng)，到2015年，CIGS將占薄膜太陽(yáng)能電池市場(chǎng)的43.3%。