薄膜太阳能产品知识
薄膜太阳能电池和硅晶太阳能电池
薄膜太阳能电池和硅晶太阳能电池随着能源危机的日益严重以及对环境保护的需求，太阳能作为一种可再生能源被越来越广泛应用。
而太阳能电池作为太阳能利用的核心技术之一，也得到了持续的研发和改进。
薄膜太阳能电池和硅晶太阳能电池作为两种主要类型的太阳能电池，在市场上占据了主导地位。
本文将分别介绍这两种太阳能电池的原理、特点以及应用领域。
薄膜太阳能电池是一种使用薄膜材料制造的太阳能电池。
薄膜材料可以是非晶硅、铜铟镓硒等。
与硅晶太阳能电池相比，薄膜太阳能电池具有以下几个特点。
薄膜太阳能电池具有较高的柔性。
由于薄膜材料的特性，薄膜太阳能电池可以制成柔性的电池片，能够适应各种形状和曲面。
这为太阳能电池的应用提供了更大的灵活性，可以广泛应用于建筑物外墙、屋顶、车顶等不同的场景中。
薄膜太阳能电池具有较高的光电转换效率。
虽然薄膜太阳能电池的光电转换效率相对较低，但是由于其较高的透明度，可以在低光照条件下仍然具有较高的发电效率。
这使得薄膜太阳能电池在阴天或者室内光照较弱的环境下也能够有效发电。
薄膜太阳能电池具有较低的制造成本。
相对于硅晶太阳能电池来说，薄膜太阳能电池的制造过程更加简单，材料成本也相对较低。
这使得薄膜太阳能电池在大规模生产时具有一定的竞争优势，能够更好地满足市场需求。
薄膜太阳能电池主要应用于一些对电池柔性性能要求较高的场合，如建筑一体化太阳能系统、便携式电子设备以及一些特殊形状的电池应用等领域。
它的柔性和透明性使得它可以与建筑物的外观融为一体，同时也可以为便携设备提供绿色能源。
硅晶太阳能电池是一种使用硅晶片制造的太阳能电池。
与薄膜太阳能电池相比，硅晶太阳能电池具有以下几个特点。
硅晶太阳能电池具有较高的光电转换效率。
由于硅晶材料的特性，硅晶太阳能电池的光电转换效率相对较高，可以达到20%以上。
这使得硅晶太阳能电池在光照充足的环境下具有较高的发电效率，能够提供更多的电能。
硅晶太阳能电池具有较长的使用寿命。
硅晶太阳能电池的材料稳定性较高，能够在较长的时间内保持较高的发电效率。
太阳能光伏发电应用技术知识4薄膜太阳电池
电极制备
在薄膜表面制备金属电极，以便收集和导 出光生电流。
后处理
对沉积好的薄膜进行退火、掺杂等后处理 工艺，以改善其光电性能。
关键设备与技术参数
真空系统
为薄膜沉积提供所需的真空环 境。
电极制备设备
用于在薄膜表面制备金属电极 的设备。
薄膜沉积设备
PVD或CVD设备，用于在基片 上沉积薄膜材料。
温度控制系统
06
总结与展望
本次项目成果回顾
薄膜太阳电池性能提升
01
通过优化材料选择和工艺参数，成功提高了薄膜太阳电池的光
电转换效率。
可靠性增强
02
针对薄膜太阳电池在长期使用过程中可能出现的性能衰减问题，
进行了有效的改进，提高了其稳定性和可靠性。
降低成本
03
通过改进生产流程和采用新型材料，降低了薄膜太阳电池的制
优缺点分析
弱光性能好
在阴天、室内等弱光环境下，薄 膜太阳电池仍能保持较高的发电 效率。
温度系数低
在高温环境下，薄膜太阳电池的 发电效率受温度影响较小。
优缺点分析
转换效率相对较低
与晶体硅太阳电池相比，薄膜太阳电池的转换效率相对较低。
稳定性有待提高
部分薄膜太阳电池在长期使用过程中存在性能衰减的问题，稳定性有待提高。
问题诊断与优化建议
针对测试结果中存在的问题，提出相应的优化措施和 建议，提高电池性能。
04
薄膜太阳电池应用领域及市场前 景
应用领域概述
建筑物集成光伏（BIPV）
便携式设备
薄膜太阳电池可灵活应用于建筑物外墙、 屋顶及窗户等部位，实现光伏发电与建筑 设计的完美结合。
由于其轻质、柔性的特点，薄膜太阳电池 可应用于便携式电子设备、户外装备等领 域，为设备提供持续的电力供应。
薄膜太阳能电池原理
薄膜太阳能电池原理
薄膜太阳能电池的原理是基于光电效应，将太阳光转化为电能。
当太阳光照射到薄膜太阳能电池上时，光子会被吸收，并激发出电子。
这些电子被薄膜内置的电场分离，形成电荷。
正电荷被推向一侧，负电荷被推向另一侧，形成光生电动势（光生电压）。
当外部电路接通时，电流会从负电荷流向正电荷，从而产生电流。
薄膜太阳能电池的光电转换效率取决于薄膜材料的种类和质量。
与其他太阳能电池相比，薄膜太阳能电池具有较高的光电转换效率和较低的成本。
此外，薄膜太阳能电池还可以与其他建筑材料结合使用，具有广泛的应用前景。
薄膜太阳能电池技术
薄膜太阳能电池技术
薄膜太阳能电池技术是一种太阳能电池的制造技术。
与传统的硅基太阳能电池相比，薄膜太阳能电池采用了更薄、更轻的材料来制造电池片。
薄膜太阳能电池技术具有以下特点：
1.轻薄柔性：薄膜太阳能电池使用的是薄膜材料，相对于硅基太阳能电池的玻璃基底，薄膜太阳能电池更轻薄，也更柔性，可以适应弯曲和复杂的表面形状。
2.成本低：薄膜太阳能电池制造过程相对简单，不需要高温和高真空条件，可以以较低的成本大规模生产。
3.高温稳定性：薄膜太阳能电池具有较好的高温稳定性，相对于硅基太阳能电池，在高温环境下性能衰减较小。
4.良好的低光强效果：薄膜太阳能电池对于低光强度环境有较好的适应能力，相对于硅基太阳能电池，在阴天或弱光条件下也能产生较高的电能输出。
薄膜太阳能电池技术目前有几种不同材料的薄膜电池，包括硅薄膜太阳能电池、铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池、半导体量子点薄膜太阳能电池等。
每种薄膜材料都有其独特的特性和应用领域。
薄膜太阳能电池技术在光伏发电领域得到广泛应用，并且不断进行研发和改进，以提高效率、降低成本，推动太阳能产业的发展。
薄膜太阳能电池及制造工艺
05
制造工艺的应用与发展趋势
在光伏产业中的应用
薄膜太阳能电 池的应用：在 光伏发电、建 筑一体化、便 携式电子设备 等领域的应用
制造工艺的发 展趋势：提高 转换效率、降 低成本、提高 稳定性和可靠
性
薄膜太阳能电 池的优势：轻 便、柔性、可 弯曲、易于安
装和维护
制造工艺的创 新：采用新型 材料、改进生 产工艺、提高 生产效率和降
封装材料：选择 耐高温、耐腐蚀 、密封性好的封 装材料
基底处理
清洗：去除基底表面的灰尘、油污等杂质 打磨：使基底表面平整，提高附着力 活化：增加基底表面的活性，提高薄膜太阳能电池的性能 镀膜：在基底表面沉积薄膜太阳能电池所需的功能层
薄膜制备
薄膜沉积：采用化学气相沉积、 物理气相沉积等方法，在基底
特点：轻便、柔性、可弯曲、 易于安装和携带
分类：硅基薄膜太阳能电池、 铜铟镓硒薄膜太阳能电池、钙 钛矿太阳能电池等
应用领域：建筑、汽车、电子 设备、航天等领域
工作原理
薄膜太阳能电池 主要由半导体材 料制成，如硅、 砷化镓等。
太阳光照射到半 导体材料上，产 生电子-空穴对。
电子-空穴对在半 导体材料内部运 动，形成电流。
电流通过外部电 路，产生电能。
优缺点
优点：轻便、可弯曲、可折叠、 可粘贴
优点：易于安装和维护
缺点：能量转换效率较低
缺点：对环境敏感，易受温度、 湿度等环境因素影响
03
制造工艺流程
原材料选择
硅片：选择高质 量的硅片，保证 电池性能
导电浆料：选择 导电性好、稳定 性高的导电浆料
背电极材料：选 择导电性好、耐 腐蚀的背电极材 料
所需的图案
薄膜钝化：采用化学气相沉积、 物理气相沉积等方法，在半导 体薄膜表面沉积钝化层，以提
薄膜太阳能电池知识大全
Sputtering
真空溅镀
SRE
标准参考 环境
STC
Thin-film Photovoltaic
标准测试 条件
薄膜太阳 能电池
倾斜角度(与水平成45度)、总照射 度(800Wm^-2)、周围温度(20℃)、 风速(1ms^-1)、电力负载(无开 路)。 电池温度(25℃)、照射度 (1000Wm^-2)符合规范CEI 904-3所 要求之参考太阳能光谱之照射分 布。
CEI 904
具光谱照射光参考数据之太阳原件 量测原理，等同IEC 904
属于化合物半导体，这样的材料吸 光范围广稳定性好，若是用聚光装
CIS Copper Indium 硒化铟铜 置辅助，转换效率可达30%，标准环
Diselenide
境测试下最高也可达到19.5%，模块
的话，可达约13%。
CIGS Copper Indium Gallium Diselenide
薄膜太阳电池产品应用： 半透明式的太阳能电池模块：建筑整合式太阳能应用(BIPV) 薄膜太阳能之应用：随身折迭式充电电源、军事、旅行 薄膜太阳能模块之应用：屋顶、建筑整合式、远程电力供应、 国防
薄膜太阳能电池的特色： 1.相同遮蔽面积下功率损失较小(弱光情况下的发电性佳) 2.照度相同下损失的功率较晶圆太阳能电池少 3.有较佳的功率温度系数 4.较佳的光传输 5.较高的累积发电量 6.只需少量的硅原料 7.没有内部电路短路问题(联机已经在串联电池制造时内建) 8.厚度较晶圆太阳能电池薄 9.材料供应无虑 10.可与建材整合性运用(BIPV)
薄膜太阳能电池分类表
薄膜太阳能电池制造厂商：联相光电、富阳光电、旭能光 电、绿能科技、新能光电、茂迪、奇美能源、大亿光电、大丰 能源、鑫笙能源、威奈联合、嘉晶电子、崇越科技、台达电、 中环、宇通光电 薄膜太阳能测试设备厂商：庆声科技
薄膜太阳能电池
CdTe薄膜太阳能电池的理论性能参数为开路电压 1.05V，短路电流30.8mA／cm2，填充因子83.7 ％，转换效率27％。电池结构稳定、制备工艺简 单、节省原料，容易实现大规模生产，这些优点 使它成为近年来研究的焦点。
CdTe 薄膜太阳能电池由五层结构组成，其中CdTe 和 CdS是CdTe薄膜太阳能电池的主要组成部分。
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薄膜太阳能电池的发展态势
可以看出，对于薄膜太阳能产业的研究曾在2011年达到过顶峰，随后开始 衰退，不过从今年开始又慢慢恢复。
非晶硅电池效率最低，但是技术较成熟，目前占据了主要的薄膜电池市场。 CdTe电池由于生产成本低，在工业生产上也得到了很大发展，但由于Cd元素 有毒，对环境有害，所以是其推广的一个主要阻力。铜铟(镓)硒太阳能电池由 于转化效率是薄膜太阳能电池中最高的，而且有带隙可调、抗辐射性能好、生 产过程环保、对元素含量偏离化学计量比容忍度高等优点，在未来的发展潜力 最大。
CIGS太阳能电池的柔性衬底技术
传统的CIGS薄膜电池大多是以玻璃为衬底，然而玻璃衬底 的CIGS薄膜太阳能电池并不能满足某些特殊方面的应用要 求，于是就提出了柔性衬底CIGS电池技术。 柔性衬底可以是不锈钢、钛、钼、铜片等金属，也可以是 聚合物(聚酰亚胺PI)。采用柔性衬底可与卷绕技术相结合， 大规模制备质量轻、可弯曲的电池。美国NREL采用共蒸发 法，创造了不锈钢衬底上小面积电池效率为17.5％：德国 HaIln-Meitner-Institude在钛衬底上共蒸发得到CIGS电池 效率为12.5％；ETH(SWI)采用共蒸发法在聚合物衬底上制 得的CIGS电池效率为12.8％。2011年5月，瑞士联邦材料科 学与技术实验室(EMPA)在PI衬底上制造出转化效率18.7％ 的柔性CIGS电池。
薄膜太阳能电池材料
薄膜太阳能电池是一种相对传统的太阳能电池技术，采用薄膜材料作为光电转换层。
以下是几种常用的薄膜太阳能电池材料：
1. 硅薄膜太阳能电池（a-Si）：硅薄膜太阳能电池使用非晶硅（amorphous silicon）作为光电转换层。
它具有较低的成本和较高的灵活性，可适应多种形状和表面。
然而，它的转换效率相对较低。
2. 铜铟镓硒薄膜太阳能电池（CIGS）：铜铟镓硒薄膜太阳能电池使用铜（Cu）、铟（In）、镓（Ga）和硒（Se）等元素的化合物作为光电转换层。
它具有较高的转换效率和较好的光吸收性能，但制造过程较复杂。
3. 铜铟硒薄膜太阳能电池（CIS）：铜铟硒薄膜太阳能电池使用铜（Cu）、铟（In）和硒（Se）等元素的化合物作为光电转换层。
它与CIGS材料相似，但在元素比例和晶体结构上略有不同。
4. 钙钛矿薄膜太阳能电池（Perovskite）：钙钛矿薄膜太阳能电池使用钙钛矿材料作为光电转换层。
这种材料具有良好的光吸收性能和较高的转换效率，并且制造成本较低。
然而，
稳定性和耐久性是目前钙钛矿太阳能电池面临的挑战之一。
这些薄膜太阳能电池材料具有不同的特点和应用情况，选择适当的材料取决于具体的需求和预算。
此外，还有其他一些薄膜太阳能电池材料正在研究和开发中，以提高转换效率和降低成本。
【VIP专享】薄膜太阳能电池基础知识
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。
薄膜太阳能电池封装工艺简介
薄膜太阳能电池封装工艺简介引言薄膜太阳能电池是一种新型的太阳能电池技术，其与传统的硅基太阳能电池相比具有成本低、柔性强、适应性广等优势。
封装工艺是薄膜太阳能电池生产中的关键环节，本文将对薄膜太阳能电池封装工艺进行简要介绍。
1. 封装工艺概述薄膜太阳能电池封装工艺是指将制作好的薄膜太阳能电池组件进行包封，以保护电池组件并提高其性能。
封装工艺主要包括背电极、前电极、封装材料的选择和应用等多个步骤。
2. 背电极制备背电极是薄膜太阳能电池中重要的组成部分，其作用是提供电池的支撑和导电功能。
背电极的制备包括以下几个步骤：•基片清洗：在背电极制备过程中，首先需要将基片进行清洗，以去除表面的污垢和杂质，保证基片的纯净度。
•背电极材料涂布：在清洗完成后，将背电极所需的材料溶液涂布在基片上，通常采用印刷工艺或者真空沉积工艺进行涂布。
•背电极烘烤：涂布完成后，将基片放入烘烤炉中进行烘烤，以将材料烘干并使其形成完整的背电极。
3. 前电极制备前电极是薄膜太阳能电池中接收光能的部分，其作用是将光能转化为电能。
前电极的制备包括以下几个步骤：•前电极材料涂布：前电极通常采用透明导电材料制成，如氧化锌等。
将透明导电材料溶液涂布在背电极上，形成前电极层。
•前电极烘烤：将涂布完成的前电极放入烘烤炉中进行烘烤，使其烘干并形成均匀的前电极。
•光罩制作：为了增强前电极对光能的吸收能力，可以通过制作光罩来实现。
光罩可以选择性地增加前电极的厚度，从而提高电池的光吸收效率。
4. 封装材料的选择和应用封装材料是保护薄膜太阳能电池组件的重要组成部分，其选择和应用直接影响电池的稳定性和寿命。
常用的封装材料有有机胶水、硅胶、树脂等。
在封装过程中，需要将电池组件与封装材料紧密结合，形成完整的封装结构。
5. 检测与封装在封装工艺的最后阶段，需要对电池组件进行检测，以保证其品质和性能。
常用的检测手段包括电学性能检测、外观检查等。
通过检测后，将电池组件放入封装材料中，进行真空封装或者热封装，确保封装材料与电池组件的紧密结合。
薄膜太阳能电池知识大全
薄膜太阳能电池知识大全说明：薄膜太阳电池可以使用在价格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨，金属片等不同材料当基板来制造，形成可产生电压的薄膜厚度仅需数μm，因此在同一受光面积之下可较硅晶圆太阳能电池大幅减少原料的用量(厚度可低于硅晶圆太阳能电池90%以上)，目前转换效率最高以可达13%，薄膜电池太阳电池除了平面之外，也因为具有可挠性可以制作成非平面构造其应用范围大，可与建筑物结合或是变成建筑体的一部份，在薄膜太阳电池制造上，则可使用各式各样的沈积(deposition)技术，一层又一层地把p-型或n-型材料长上去，常见的薄膜太阳电池有非晶硅、CuInSe2 (CIS)、CuInGaSe2 (CIGS)、和CdTe..等。
薄膜太阳电池产品应用：半透明式的太阳能电池模块：建筑整合式太阳能应用(BIPV)薄膜太阳能之应用：随身折迭式充电电源、军事、旅行薄膜太阳能模块之应用：屋顶、建筑整合式、远程电力供应、国防薄膜太阳能电池的特色：1.相同遮蔽面积下功率损失较小(弱光情况下的发电性佳)2.照度相同下损失的功率较晶圆太阳能电池少3.有较佳的功率温度系数4.较佳的光传输5.较高的累积发电量6.只需少量的硅原料7.没有内部电路短路问题(联机已经在串联电池制造时内建)8.厚度较晶圆太阳能电池薄9.材料供应无虑10.可与建材整合性运用(BIPV)太阳能电池厚度比较：晶硅(200～350μm)、非晶性薄膜(0.5μm)薄膜太阳能电池的种类：非晶硅(Amorphus Silicon, a-Si)、微晶硅(Nanocrystalline Silicon，nc-Si，Microcrystalline Silicon，mc-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)..等薄膜太阳能电池分类表薄膜太阳能电池制造厂商：联相光电、富阳光电、旭能光电、绿能科技、新能光电、茂迪、奇美能源、大亿光电、大丰能源、鑫笙能源、威奈联合、嘉晶电子、崇越科技、台达电、中环、宇通光电薄膜太阳能测试设备厂商：庆声科技薄膜太阳能制程流程表薄膜太阳能模块结构图说明：薄膜太阳能模块是由玻璃基板、金属层、透明导电层、电器功能盒、胶合材料、半导体层..等所构成的。
太阳能薄膜
太阳能薄膜太阳能薄膜技术一、太阳能薄膜效率对比方式：1、晶体硅太阳能电池板：晶体硅（c-Si）太阳能电池是目前应用最广泛的太阳能电池，主要因为晶体硅具有稳定性，效率能够达到15%-25%。
晶体硅有赖于基于大量数据的成熟的制程技术，而且总体上已经被证明是可靠的。
不过晶体硅吸收光线能力差，这可能是其超小型结构的天生缺陷，因此必须相当厚且坚固。
2、薄膜太阳能电池板：即使采用废弃硅片，考虑到其效率水平，硅晶圆并不一定成本低廉。
薄膜太阳能电池比传统太阳能电池板更便宜，但效率也更低，光伏转换率在20%-30%之间。
二、硅VS薄膜技术对比：1、（1）晶体硅技术已经存在了一段时间而且证明了是有价值的，薄膜技术仍然处于初始阶段，但有潜力在同等的效率和可靠性条件下实现更低的成本。
（2）晶体硅的优势在于高转换效率，达到12%-24.2%，高稳定性、容易制造、高可靠性。
（3）缺点在于，就初始成本而言，晶体硅是最贵的太阳能组件。
而且太阳能吸收因数很低，材料很脆且易碎。
2、（1）而薄膜太阳能电池比老式晶体硅太阳能电池更便宜，可以在薄硅片上制备，更灵活且更容易处理。
而且和晶体硅相比，不容易受外界冲击而损害。
（2）薄膜太阳能电池组件的主要缺点在于效率低，这在有些应用场合可以抵消其价格优势。
它的结构也更复杂，灵活的薄膜电池需要特别的安装技巧，因此至少目前无法用于航天。
三、薄膜太阳能技术规格和未来前景展望：薄膜太阳电池可以使用在价格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨，金属片等不同材料当基板来制造，形成可产生电压的薄膜厚度仅需数μm，因此在同一受光面积之下可较硅晶圆太阳能电池大幅减少原料的用量(厚度可低于硅晶圆太阳能电池90%以上)，目前实验室转换效率最高已达20%以上，规模化量产稳定效率最高约13%。
常见的薄膜太阳电池有非晶硅、CuInSe2 (CIS)、CuInGaSe2 (CIGS)、和CdTe..等。
薄膜太阳能模块是由玻璃基板、金属层、透明导电层、电器功能盒、胶合材料、半导体层..等所构成的。
薄膜太阳能电池
06
未来展望与研究方向
提高光电转换效率
1 2 3
深入研究光吸收机制
通过深入研究光在薄膜太阳能电池中的吸收、传 播和转换机制，优化材料结构，提高光的有效利 用率。
新型光电器件结构探索
开发新型的光电器件结构，如采用多层结构、异 质结结构等，以增强光生载流子的分离和传输效 率。
表面处理与界面工程
通过表面处理和界面工程的方法，改善薄膜表面 的光反射、光散射以及电荷输运特性，提高光电 转换效率。
高光电转换效率
染料敏化太阳能电池的光电转换效率可达11%左 右，具有较好的应用前景。
稳定性较差
染料敏化太阳能电池的稳定性相对较差，使用寿 命较短，需要进一步改进。
04
薄膜太阳能电池的优势与挑战
优势：高光电转换效率、低成本、可弯曲等
01
高光电转换效率
薄膜太阳能电池采用先进的光电材料和工艺，能够实现较高的光电转换
05
薄膜太阳能电池的应用场景
分布式发电系统
分布式发电系统是指将发电系统分散布置在用户附近，直接 为用户供电的电力系统。薄膜太阳能电池由于其轻便、可弯 曲和高效等特性，在分布式发电系统中具有广泛应用，如偏 远地区的供电、城市屋顶光伏发电等。
分布式发电系统有助于提高能源利用效率，降低对传统能源 的依赖，减少能源输送损耗，同时也能够缓解集中式电网的 压力。
它与传统的晶体硅太阳能电池相比， 具有更高的光电转换效率和更低的制 造成本。
薄膜太阳能电池的重要性
解决能源危机
随着传统能源资源的日益枯竭，可再生能源的需求越来越 迫切，薄膜太阳能电池作为一种高效、环保的能源转换技 术，对于解决全球能源危机具有重要意义。
促进可持续发展
薄膜太阳能电池的应用有助于减少对化石燃料的依赖，降 低温室气体排放，对于推动可持续发展和应对气候变化具 有积极作用。
薄膜太阳能生产工艺流程
薄膜太阳能生产工艺流程薄膜太阳能是一种新型的太阳能发电技术，相比传统的硅基太阳能电池，薄膜太阳能具有更高的光电转换效率、更低的成本和更广泛的应用领域。
其生产工艺主要包括原材料准备、薄膜制备、薄膜太阳能电池制备和成品制备等环节。
首先是原材料准备。
薄膜太阳能电池的主要原材料有电极材料、光吸收层材料和电解质材料。
电极材料通常采用导电玻璃或金属薄膜，光吸收层材料可以选择铜铟镓硒（CIGS）薄膜、铜锌锡硫（CZTS）薄膜或钙钛矿（perovskite）薄膜，而电解质材料一般为有机聚合物。
接着是薄膜制备。
主要有物理气相沉积（PVD）和化学溶液法（CVD）两种方法。
PVD是通过蒸发、溅射或激光热解等手段在基板上沉积薄膜材料，一般适用于制备导电玻璃或金属薄膜；CVD是将反应气体输送到基板上通过化学反应形成所需薄膜材料，适用于制备光吸收层材料。
此外，还可以采用溶胶-凝胶法、旋涂法或喷涂法等制备薄膜材料。
然后是薄膜太阳能电池的制备。
制备过程主要包括电极制备、光吸收层制备、界面处理和封装等环节。
电极制备是在基板上沉积导电玻璃或金属薄膜，并通过光刻和腐蚀等工艺形成所需的电极图案；光吸收层制备是将铜铟镓硒或铜锌锡硫等材料沉积到电极上，并通过选择适当的温度、压力和时间等工艺参数控制其成膜质量和组分比例；界面处理是为了提高电荷传输和减少能带势垒，可以采用氧化、硫化或环氧化等方法处理光吸收层与电解质之间的界面；封装是将电池片与玻璃、聚合物或金属等材料封装在一起，以保护电池片并提供机械支撑。
最后是成品制备。
这一环节主要包括分段、串连、封装和包装等工艺。
分段是将较大的薄膜太阳能电池片切割成较小的单元电芯；串连是将多个电芯按照一定的规则连接在一起，以提高输出电压或电流；封装是将电芯与使用环境隔绝，常见的封装方式有玻璃封装、聚合物封装和金属封装等；最后将封装好的薄膜太阳能电池片放入集成电路盒或太阳能电池组件中，进行标志、检测和包装等工艺，最终形成成品产品。
薄膜太阳能电池知识培训
5
Laser Scribe
6
Encapsulation
Heat-Strengthened Glass
5
EVA
4
Al
3
Zine Oxide
a-Si：H
2
a-Si：H
Tin Oxide
1
Glass
Thin Film Solar Cells
• 镭射：IR LASER:10W及GREEN (LASER:250~500mW ) • 镭射主要用途：玻璃先镀上TCO薄膜，用IR LASER划线绝缘，再镀上铝后用
薄膜太阳能电池知识培训
Outline
• 一、太阳电池原理 • 二、薄膜太阳电池分类 • 三、薄膜太阳电池制程 • 四、生产厂商简介
一、太阳电池原理
能级
• 电子处于一系列的运动状态，称 为量子态。每个量子态中，电子 的能量是一定的，称为能级。
• 靠近原子核的能级，电子受束缚 强，能级低，反之，能级高。
砷化镓薄膜太阳电池
在制备GaAs太阳电池时，一 般在N型GaAs衬底上首先生长 0.5um左右的N型GaAs缓冲层 ，再生长N型AlGaAs作为背电 场，在此基础上生长N型GaAs 作为基底层，然后生长0.5um 左右的P型GaAs作为发射层， 再利用一层P型AlGaAs薄膜作 为窗口层，便组成了单结 GaAs薄膜太阳电池。
CdTe薄膜太阳电池
II-VI族半导体化合物太阳能电池中，目前 转化效率最高的是n型硫化镉（CdS）和 p型碲化镉（CdTe）组成的太阳能电池 。这种电池的优点是从pn结到电极全部 可以用丝网印刷和烧结制成，方法简单 ，成本低，转化效率可达13%左右，但 同其他许多化合物太阳能电池一样，有 （镉）引起的公害问题，所以至今不能 广泛普及。
薄膜太阳能技术
一、绪论1、太阳能电池的进展历程第一阶段，晶体硅太阳能电池第二阶段，薄膜太阳能电池第三阶段，染料敏化太阳能电池，有机太阳能电池CIGS太阳能电池2、太阳能电池的类型3、薄膜太阳能电池的优点低成本、低效能、柔软、质量轻，电池的转换效率为10%～15%，使用廉价的材料和简单、快速的生产工艺实现了低成本生产柔软的太阳能电池，而很少有破损。
二、半导体物理1、晶体内部原子排列的具体形式称为晶格。
周期性结构：如简立方、面心立方、体心立方、密排六方晶体等。
2、电子共有化运动原子中的电子在原子核的势场和其它电子的作用下，分列在不同的能级上，形成所谓电子壳层。
原子组成晶体后，由于电子壳层的交叠，电子不再完全局限在某一个原子上，可以由一个原于转移到相邻的原子上去，因而，电子将可以在整个晶体中运动。
这种运动称为电子的共有化运动。
特点：（1）外层电子轨道重叠大，共有化运动显著（2）电子只能在能量相同的轨道之间转移，引起相对应的共有化3、固体按导电性能的高低可以分为导体，半导体，绝缘体。
导体：价带是导带或等效导带，导电是电子绝缘体：只有满带和空带，且禁带宽度较大，Eg 约3～6 eV半导体的能带结构,满带与空带之间也是禁带，但是禁带很窄（E g 约0.1～2 eV )。
P型半导体导电是空穴，N型半导体导电是电子。
硅Eg=1.14eV 锗Eg=0.67eV 砷化镓Eg=1.43eV4、实际晶体与理想晶体的区别（1）原子并非在格点上固定不动（2）杂质的存在a. 工艺流程中引入；b. 认为掺杂；c. 温度的影响，等等。
（3）缺陷：点缺陷（空位，间隙原子、反结构缺陷）线缺陷（位错：刃形位错和螺形位错）（4）面缺陷（层错，晶粒间界）5、V族元素P在硅、锗中电离时能够释放电子而产生导电电子并形成正电中心，施主电离产生导电电子，N型半导体。
III族元素B在硅、锗中电离时能够接受电子而产生导电空穴并形成负电中心，受主电离释放导电空穴，P型半导体。
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人才：在全球拥有近2000名员工的研发团队构成了汉能的核心竞争力。 汉能已经拥有超过1万项有效专利，其中819项核心专利。
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移动能源改变生活
行业领先的研发力量
汉能位列2013年麻省理工学院《科技创业》“全球最具创新力企业”全球第23位、中国第2位。
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移动能源改变生活
02
THE PART
技术路线
7
44.01 9.15 35.67 8.57
44.07 9.19 35.77 8.67 20
44.13 9.23 35.89 8.78
44.20 9.27 36.00 8.89
44.29 9.31 36.09 9.01
温度系数 (额定工作温度条件下):
最大功率温度系数 δ(%/℃) 开路电压温度系数β(%/℃) 短路电流温度系数 α(%/℃)
Hanergy R&D Lab Chengdu Sichuan,China
Hanergy Global R&D Center Beijing, China
Hanergy BIPV R&D Center Wujin Jiangsu, China
Solibro
铜铟镓硒技术路线 转化率: 21%
MiaSolé
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全球应用案例
North-west Hydropower and New Energy Technology Park
Agricultural Greenhouse, Beijing, China
BIPV Corridor, Hanergy, Beijing,
China
Conference Center, Hengda
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技术特点及工艺
高效 量产转化率可达17%
弱光性发电
安装简单灵活
轻质 7.5g, 3.3g/w
超薄 0.33 mm
超软
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组件参数与认证
型号
尺寸(mm)
FLEX-02W
2598x1000
FLEX-02WS 1723x1000
FLEX-02N 2598x370
FLEX-02NS 1723x370
组件结构图
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Packaged Module
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参数及认证
电气参数(标准试验条件)
类型
最大系统电压(V) 最大功率 [W] 转换效率 η [%] 功率公差[W] 开路电压（V） 短路电流（A） 最大功率点电压(V) 最大功率点电流(A) 最大保险丝额定电流 (A)
HF60DS- HF60DS- HF60DS- HF60DS- HF60DS- HF60DS- HF60DS-
目标市场:BIPV、光伏农业、分布式和地面电站。
29
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产品参数
弱光性能(HNS-130, 25℃, AM1.5)
HNS-SD130
Pm(W)
Voc(V)
Isc(A)
Vm(V)
Im(A)
1000 W/m2
130.55
73.9
2.59
57.65
2.27
200 W/m2
23.7
66.47
功率(W)
重量（kg/p,kg/㎡）
340/350/360/370 5.1/6.2 1.96/2.39
210/220/230/240 3.4/4.2 1.97/2.44
110/115/120/125 2.0/2.7 2.08/2.81
65/70/75/80
1.4/1.9 2.20/2.98
组件获得安全防火认证及IEC61646 & 61730，UL1703 & UL790.
0.53
50.55
0.47
最大系统电压：UL 600V / IEC1000V 物理性能
尺寸
L1300mm x W1100mm x T6.8mm (不含接线盒）
重量 封装材料 前板 背板 抗风抗雪等级 芯片 工作温度
23.2±0.5kg White EVA+Black Butyl 3.2mm超白玻璃 3.2mm强化浮法玻璃 2400Pa 串联芯片 (a-Si / uc-Si) -40℃ up to 85℃
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薄膜太阳能技术特点
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透光性 高转化率 弱光性发电优异 良好的抗高温性 颜色及形状可定制 安装简单、便捷
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铜铟镓硒柔性组件
Hanergy USA: MiaSolé Production Line
MiaSolé Solar PV Cells
MiaSolé’s 技术:采用多元素溅射方式，实验室转换效率最高可达19.2%，量产转换效率可达17.44%，为CIGS世界最高转化率。 产品特性: 高转化率, 轻, 薄, 柔,可直接粘贴(带背胶). 市场应用领域: 移动能源领域、光伏建筑一体化、车船应用、电子消费领域、.特殊领域。
2.23
η(%)
8.39
8.74
9.09
最大熔断电流额定值: 6A
HNS-SD135 135 74.8 2.69 58.44 2.31 9.44
HNS-SD140 140 74.9 2.74 58.82 2.38 9.79
热特性
Pmax / Pmax温度系数 Voc/ Voc温度系数 Isc/ Isc温度系数
电气性能STC (1000W/m2, 25℃, AM1.5)
型号
HNS-SD120 HNS-SD125
HNS-SD130
Pm(W)
120
125
130
Voc(V)
74.4
74.4
74.6
额定值
Isc(A) Vm(V)
2.45 57.42
2.54 57.61
2.64 58.23
Im(A)
2.09
2.17
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移动能源改变生活
全球应用案例
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移动能源改变生活
全球应用案例
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移动能源改变生活
GaAs 薄膜太阳能电池
全太阳能动力汽车
砷化镓芯片
砷化镓技术:单结太阳能电池的转换效率为29.1%，双结太阳能电池的转换效率为31.6%;大规模生产转化率为25.1%，为世界最高。 产品特性： 超轻、超薄、 超柔软、易成型、高转换效率、在高温、弱光下发电性能优异。 目标市场: 移动、便携式或可穿戴产品、户外产品、消费电子产品以及无人机、卫星等高端太阳能应用。
MiaSolé Hi-Tech Alta Devices Sunnyvale California, USA
Global Solar Energy Tucson Arizona, USA
Solibro Research AB Uppsala, Sweden
Solibro Hi-Tech Thalheim, Germany
认证：
• ISO 9001:2008、14001:2009、50001:2011 • CQC • UL1703 • VDE, 德国 • 组件防火等级C • 品质、安全及环境认证(EHS) • IEC 61215 (Ed. 1:2016) • IEC 61730 (Ed. 2:2016) • 国际IEC氨腐蚀试验、耐砂试验、盐雾腐蚀试验 • BS OHSAS 18001:2007
美元。
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参数
电池片 类型 尺寸 重量
前板玻璃 EVA 背板 边框
接线盒 电缆
接线盒 机械荷载 工作温度
M2单晶 60 片（6*10） 1645*985*6.0mm 21kg 2.5mm 高透、减反射膜、钢化玻璃 透明 2.5mm 高透、钢化玻璃 无铝边框、丁基胶封边 IP65/IP67 4mm2*0.6m MC4 2400Pa -40℃～85℃
铜铟镓硒技术路线 转化率: 19.2%
GSE
铜铟镓硒技术路线 转化率: 18.7%
Alta Devices
砷化镓技术路线 转化率: 31.6%
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其他：
全球8个研发中心：北京、 成都、武进、河源、 德国、瑞典、美国硅谷
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全球研发实力
汉能科学家
汉能专利
Dr. Lars Stolt
CIGS薄膜太阳能技 术领域超过三十年 研发经验，多次打 破CIGS电池转换效 率记录。
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SOLIBRO 生产线
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技术特点及工艺
高效率 弱光性发电
耐高温性
高可靠性
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移动能源改变生活
参数及认证
转化率 功率 尺寸 温度系数 重量 前板 背板
参数 15 %—— 16.5 % 140 Wp —— 150 Wp (-0/+5 Wp) 1190 mm x 789.5 mm x 7.3 mm (0.94 m2) -0.32 %/K 15.6kg 4毫米钢化玻璃(ESG)，防反射涂层 3mm浮法玻璃
获得Black Veatch Bankability权威认证。
获得美国进出口银行的融资担保。
芯片 认证 质保
CIGS IEC61646, IEC61730, UL1703 5年产品质保 ，25年峰值功率有限质保。
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安装方式
1
2
3
4
准备平整清洁的屋顶
组件排布
拆下胶条
12
-0.28%/℃ -0.30%/℃ +0.016%/℃
认证:
2018年，汉能光伏电池模块成功通 过TUV Nande和CQC IEC 61215-1、 IEC 61215-1、IEC 61215-2、IEC 61730-1、IEC 61730-2标准，获 得IEC资格认证。