中文版 | ENGLISH
TEL:0571-86875500

新聞
NEWS AND UPDATES

碲化鎘薄膜太陽電池技術或將成光伏行業又一新生力量

2017-08-22

寻仙手游隐藏任务大全图片 www.ufurs.icu 來源:新華網

       新華網北京8月22日電 當今世界,氣候變化不容忽視,而人類對生存環境的?;ひ饈兌踩找婕由?。作為負責任的大國,中國更是確立了“能源消費革命、供給革命、技術革命、體制革命”和加強國際合作的“四個革命、一個合作”能源發展國策。發展真正由中國創造的光伏發電核心技術,為人類的綠色可持續發展提供技術動力,將是實現上述能源國策的重要組成部分。


  早在上世紀50年代初,RCA實驗室制備出第一塊轉換效率為2.1%的碲化鎘(CdTe)薄膜太陽能電池,證明了碲化鎘是一種可以用于發展光伏發電技術的材料。研究發現,碲化鎘及碲化鎘薄膜太陽電池技術具備以下特點:第一、碲化鎘具備與地面太陽能光譜匹配的禁帶寬度(~1.45ev)和高于硅材料100倍的吸收系數(>105cm)等材料特性,適合制備高效薄膜太陽電池;實驗室小面積電池轉換效率已達到22.1%(超過多晶硅電池),0.72㎡碲化鎘薄膜組件的效率也已達到18.6%。第二、碲化鎘與硅材料相比具有溫度系數低(-0.21%/K)和弱光效應好等特性;經過大量實踐證明,碲化鎘薄膜組件的發電能力高于多晶硅組件5-10%。第三、碲化鎘屬于簡單的二元化合物系統,很容易生成單相材料。研究發現,CSS(近距離升華)和VTD(氣相輸運沉積)這兩種技術,具備沉積速率高(3-10μm/min)、膜質好、晶粒大、原材料利用率高(>85%)等優點,特別適合大規模生產。第四、碲化鎘薄膜組件的生產成本極具競爭力(美國第一太陽能的生產成本約為0.34美元/W);同時,碲化鎘薄膜組件的生產成本降低潛力巨大:美國第一太陽能大面積組件產品S6(組件面積2.16㎡)實現滿產后成本可降至0.25-0.28美元/W;第五、碲化鎘薄膜組件大規模的應用已得到驗證,全世界在建的和已完成的10個大型光伏電站,有6個采用的是用碲化鎘薄膜組件。第六、大量研究表明碲化鎘薄膜組件是環境友好的產品;碲化鎘不同于元素鎘,是穩定的化合物,可以被安全使用;碲化鎘薄膜組件中碲化鎘用量很小,1MW CdTe組件僅需約150KG的碲化鎘;碲化鎘薄膜組件中碲化鎘會被密封在兩塊玻璃之間,常溫下不會有鎘的釋放;即使在高達1100℃高溫下,根據BNL的試驗證明大于99.96%的碲化鎘都被熔化的兩塊玻璃所封住而沒有泄露;與其他幾種太陽電池以及各類化石能源相比較,碲化鎘太陽電池組件在全生命周期中的鎘釋放量是最低的;因此2012年,歐盟RoHS取消了對碲化鎘薄膜太陽能組件的限制。


  由于歷史原因,中國光伏行業長期以產業化技術相對成熟的晶硅太陽能電池為主;而在需要大量自主創新投入的薄膜太陽能電池技術,特別是碲化鎘薄膜太陽能電池技術上,則產業化發展速度相對緩慢。龍焱能源科技(杭州)有限公司(簡稱:龍焱能源)自2008年成立伊始,就堅持“自主創新、先強后大”的發展理念,追求打破國外企業對先進碲化鎘薄膜太陽能電池產業化技術的壟斷,實現在該技術上的“中國創造”。經過9年的努力和奮斗,通過在實驗室試驗線、中試線,以及最終生產線上的自主創新,龍焱能源最終掌握了包括首創的改良型近距離升華沉積技術、新型前電極和背電極材料、新型電池結構等多個核心產業化技術及相關生產設備的設計和制造能力,初步實現了碲化鎘薄膜太陽能電池技術在中國的產業化,搭建起完全立足于自主化、國產化的產業鏈。目前,龍焱能源擁有一條具有完全自主知識產權、全國產化、自動化程度高、年產能40MW碲化鎘薄膜0.72㎡組件生產線;龍焱能源試驗室小面積電池轉換效率達到17.3%,生產線組件效率平均效率13.0%,最高效率13.4%。至今,龍焱能源碲化鎘薄膜組件產品已獲得包括歐洲TUV Nord、美國UL、中國金太陽等知名產品認證機構的認證,而龍焱能源自身也已獲得ISO9001質量管理體系的認證;產品已銷往全國20多個省市和地區,以及全球38個國家。盡管,龍焱能源的產能僅為美國第一太陽能的百分之一,但是由于自主化和國產化程度高,龍焱能源的產品生產成本已低于美國第一太陽能的生產成本,達到0.30美元/W以下。而未來隨著轉換效率的不斷提升和產能的有效擴張,龍焱能源的生產成本可達到0.20美元/W以下。


  龍焱能源堅信只有“中國創造”才能讓光伏這個戰略型新興產業在中國得到健康的發展。而“中國創造”就必須要具備四個要素:一、中國的產業化核心技術,二、中國的研發和管理團隊,三、中國的生產設備和原材料,四、中國的生產基地,缺一不可。而在過去9年中,龍焱能源的主要工作就是以研發碲化鎘薄膜太陽能電池技術為基礎實現上述四個要素。隨著,龍焱能源碲化鎘薄膜太陽能電池技術產業化的初步形成,龍焱能源的下一個目標為進一步擴大產業化優勢,實現“差異化操作、跨界發展”這一理念:即充分利用碲化鎘薄膜太陽電池的獨特優勢,依托“建筑為主、農業為主”的發展方針,以高度定制化為抓手,深度挖掘碲化鎘薄膜太陽電池技術在包括建筑光伏一體化、農業光伏一體等新型應用市場的發展潛力,建立市場競爭優勢。同時,龍焱能源深刻認識到,光伏是國家戰略性產業, 國家需要光伏,光伏技術的發展更離不開國家的支持。由此,龍焱能源制定了相應的“一體兩翼”發展策略:一方面充分發揮龍焱能源作為“一體”的技術研發優勢,持續提高產業化技術的水平,推動新產品和新應用的研發以及不斷降低生產成本;同時,引入有實力、相信光伏行業發展前途的國有企業,共同建設“兩翼”:組件生產基地和開發、運行下游各類光伏發電應用。最終,通過“一帶一路”將我們中國人自己的碲化鎘薄膜太陽能電池產業化技術輸往全球各地,為人類的綠色可持續發展做出更大的貢獻。