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。

厚度比较：晶体硅(180～250μm)、单结非晶硅薄膜(600nm)，叠层非晶硅薄膜（400nm~500nm）。

《福布斯》表示，尽管目前单晶硅电池在市场中占据首要地位，但从长远来看，因其能大幅缩减成本并改善工业太阳能系统，薄膜太阳能电池技术被认为是前途光明的新秀。另外，薄膜太阳能电池比单晶硅电池的制造成本更低，比非晶硅电池的电量输出功率更大。

四、薄膜太阳能种类：

非晶硅(Amorphous 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。

1、砷化镓

由于镓比较稀缺，砷有毒，制造成本高，此种太阳电池的发展受到影响；生产成本高，产量受限，现今主要作空间电源

用。

2、铜铟硒

其光电转换效率预计到2000年CIS电池的转换效率将达到20%，相当于多晶硅太阳能电池。CIS作为太阳能电池的半

导体材料，具有价格低廉，性能良好和工艺简单等优点。

3、碲化镉

与太阳光谱非常匹配，最适合于光电能量转换，是一种良好的PV材料，具有很高的理论效率(28%)，性能很稳定，一直被光伏界看重，是技术上发展较快的一种薄膜电池。

五、国内薄膜生产厂家：

六、薄膜太阳能内部对比：

薄膜太阳能面板的应用潜力备受市场瞩目，目前相关电池技术上主要可区分为非晶硅（a-si）、非微晶堆栈（micromorph）和铜铟镓硒（cigs）等三大类，彼此之间的竞争相当激烈，在技术上也各有优劣。

从量产能力来看，目前a-si和micromorph都可进入量产阶段，a-si的量产稳定度可达 99％，micromorph大概在90％左右。cigs 刚进入量产阶段，产能则仍有待加强，良率也不够高，目前cigs也仍欠缺一致性的制程标准。不过 cigs采用溅镀钯材的sputtering 制程技术，虽然过程较为复杂，但可达到大量量产阶段。

就转换效能来看，相较于单/多晶硅和高聚光型（hcpv），薄膜太阳能面板的转换效能较低，目前大概只有7～11％左右，仍是在技术上需要加以克服的地方。其中，a-si的转换效能大概只有7％，相较于micromorph和cigs而言可说是最低的。

不过从另一方面来看，薄膜太阳能面板的温度系数小，单/ 多晶硅的温度系数较高，因此薄膜太阳能的转换效能，较不易受到温度影响，日照瓦数的稳定度和采光效能，比单/多晶硅面板来得高。cigs 对于温度系数也较为不敏感，且可吸收漫射光，采光角度也没有多晶硅来得大，采光效益也具有相当的竞争力。尽管目前薄膜太阳能产品市占率，占整体太阳能市场的15％左右，未来5年内仍难以撼动多

晶硅太阳能产品的主流地位，不过薄膜太阳能对于多晶硅太阳能产品的威胁性仍是不可小觑。