美歐薄膜太陽能電池哪家強?

2021-01-18 環球網

荷蘭的「太陽能襯衫」

【環球時報駐美國、德國、日本特約記者 楊曦 青木 孫秀萍】美國目前從事薄膜太陽能研究的公司主要有第一太陽能公司(First Solar)和太陽城公司。據愛荷華州立大學主要研究太陽能源的張亮博士介紹,第一太陽能公司以生產薄膜太陽能電池為主,太陽城公司以生產銷售自成一體的形式自產自銷。他表示,新興的薄膜太陽能電池前景雖好,但存在亟需解決的問題。

目前,美國除第一太陽能公司,其他太陽能電池公司在商業市場中存活並不容易。薄膜太陽能電池的盈利性對能源公司來說是一個不小的挑戰。究其原因,作為新能源之一的太陽能在美國使用並不廣泛,需求並不充足。據美國聯邦政府的數據顯示,2014年,可再生能源提供了13%的美國電力。其中,50%的電力來自於水力發電,30%左右來自於風力發電,僅3%來自於太陽能發電。另外,薄膜太陽能電池的原材料較少,生產數量較少。一些薄膜太陽能電池,如銅銦鎵硒太陽能電池、碲化鎘薄膜太陽能電池的原材料都是稀有材料,不容易製備太多。部分薄膜太陽能電池還在研發試驗階段,仍有不少研究者對其使用壽命長短持懷疑態度。

「太陽能電池進入第三代!」據德國財經網報導,繼第一代單晶矽太陽能電池,第二代多晶矽等太陽能電池之後,第三代薄膜太陽能電池正在逐漸成為歐洲太陽能電池生產的主流產品。歐盟目前有200家太陽能電池廠家生產薄膜太陽能電池,其中尤其以德國廠家最多。

總部位於德國慕尼黑的威希特科技諮詢公司的調查報告顯示,薄膜太陽能電池近10年在德國大發展,所佔德國太陽能電池的比例從5%上升到25%以上。德國太陽能電池的40%出口國外,薄膜太陽能電池佔了相當比例。

最近幾年,德國的太陽能行業開始新一輪洗牌,晶矽太陽能企業如博世和西門子停止了太陽能業務,然而高科技設備製造商德國Manz集團另闢蹊徑,在薄膜太陽能領域取得突破。該集團此前宣布,已將銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池實驗轉換率由此前的20.8%提高至21.7%,超過多晶矽實驗轉換率1.3個百分點。

為提高薄膜太陽電池的效率,來自德國、瑞士、法國、義大利、比利時、盧森堡等歐洲8國11個科研團隊去年組成了研究聯盟,並宣布實施「Sharc25」計劃,目的是將CIGS薄膜太陽能電池的轉換效率從現在的21.7 %提高到25%。他們希望未來幾年,太陽能電池可用於穿戴式電子等小型裝置,但最大的目標是為建築物與太陽能電場等公共事業進行大規模發電。「如果這一目標能實現,歐洲太陽能電池的性能可以得到一個質的飛躍,將保持在全球市場的霸主地位。」德國《太陽能電池》雜誌還引述專家的話說,薄膜太陽能電池的廣泛使用,將有助於太陽能發電成本的快速下降,未來15年內,它有望成為最便宜的能源。

不過,要想讓薄膜太陽能真正走進人們的生活,提高人們的認知度,還需要靠既有創意又實用的產品。2015年,荷蘭霍爾斯特中心(Holst Center)就與一名荷蘭時裝設計師聯合推出了一款太陽能襯衫。120塊薄膜太陽能電池縫在衣物上,人們穿著它在陽光下活動就能發電,可以在數小時內為一部iPhone手機充滿電,還能給相機、MP3播放機、GPS等使用USB接口的裝置提供電力,或者將電力儲存起來供晚間使用。而且,這款產品這還可以像普通衣服一樣清洗。

據《日本經濟新聞》報導,東京一家名為「系統TOOKYSU」的公司開發了一種太陽能超薄充電器,90分鐘就可完成對iPhone的充電,價格為5600日元(約合361元人民幣)。日本三菱化學去年宣布,將和美國聯合開發有機薄膜太陽能電池,爭取在2016年度內上市。這種產品為半透明薄膜狀,可貼在辦公大樓的玻璃窗上,使用期限至少達到10年,價格約每平方米1萬到2萬日元,該公司還試圖通過量產進一步降低價格。

早在2010年,日本宇宙開發機構就開始試驗,用薄膜太陽能電池發電作為宇宙飛行的動力,目前被稱為Ikaros的試驗太陽能薄膜動力飛行器已經升空,為探索金星提供了試驗數據。此外,日本還在試驗如何把用太陽能在宇宙空間發的電以無線的方式輸送到地球上,目前已取得一定成果。

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  • 薄膜太陽能電池市場現狀解讀
    另外,從產量看,2010年全球太陽能電池產量達到20.5GW,中國大陸和中國臺灣的電池產量佔全球總產量的59%。從廠商出貨量看,尚德電力和晶澳太陽能並列第一,緊隨其後的是美國第一太陽能。其中薄膜太陽能電池佔全球太陽能電池總產量的13.5%,這也是光伏市場薄膜電池產量的新紀錄。   目前在光伏市場上薄膜太陽能電池的產品類型主要有CdTe薄膜電池、矽基薄膜電池和CIGS薄膜電池。
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    一些專家和學者建議,應加大基礎研究,瞄準柔性電池強化研發,打破國外技術壟斷,推動薄膜太陽能電池實現產業化,促進我國光伏產業升級換代。新型薄膜太陽能電池發展迅速近年來,我國光伏產業發展迅速,太陽能作為一種可再生資源受到越來越多的關注。
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    採用這兩種方式可將太陽能電池的效率提升到約14%。  兩種提升效率的技術   與基於體矽的太陽能電池相比,外延薄膜太陽能電池比較便宜。但現在外延薄膜太陽能電池的主要缺點是它們的效率相對較低。已有兩種技術表明能提高薄膜太陽能電池的效率。一是利用滷素原子等離子加工,優化上表面結構,另一種技術是在外延層/襯底界面處引入中間反射鏡。
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    北極星太陽能光伏網訊:近幾年來,太陽能電池越來越受到科研人員的重視,發展迅速,前景光明。除了傳統的晶體矽用於太陽能電池的製備中,現在薄膜太陽能電池板也發展得如火如荼,那麼薄膜太陽能電池有哪些?它們的性能如何?跟著小編看看吧!隨著基礎科學的發展,太陽能電池板的性能也有了很大的提高。薄膜太陽能電池板正逐漸成為主流。
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  • 薄膜太陽能電池發展前景及市場分析
    薄膜太陽能電池的優缺點 薄膜型太陽能電池由於使用材料較少,就每一模塊的成本而言比起堆積型太陽能電池有著明顯的減少,製造程序上所需的能量也較堆積型太陽能電池來的小,它同時也擁有整合型式的連接模塊,如此一來便可省下了獨立模塊所需在固定和內部連接的成本。未來薄膜型太陽能電池將可能會取代現今一般常用矽太陽能電池,而成為市場主流。
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    在本文中,為增進大家對太陽能電池的認識,小編將對四種薄膜太陽能電池予以介紹。如果你對太陽能電池或者薄膜太陽能電池具有興趣,不妨繼續往下閱讀哦。   一、非晶矽   非晶矽薄膜是太陽能電池核心原材料之一,也稱微晶矽。按照材料的不同,當前矽太陽能電池可分為三類:單晶矽太陽能電池、多晶矽太陽能電池和薄膜太陽能電池三種。非晶矽薄膜就是相對於單晶矽和多晶矽來說的。
  • 薄膜太陽能電池發展前景詳細分析
    就目前來說,薄膜太陽能電池的轉換效率還是與晶體矽存在著距離,但是相比與晶體矽,薄膜太陽能電池在其他方面存在著巨大的優勢。最重要的一點,就是薄膜太陽能電池的生產成本低。很多薄膜太陽能電池板都是由非晶矽製成的,而製備矽晶太陽能電池板時要使用高等矽。除此之外,薄膜太陽能電池還可以由其他半導體材料製成,包括銅銦鎵硒(CIGS)材料和碲化鎘材料。
  • 薄膜太陽能電池:未來的王者?
    面對亞洲國家在晶體矽方面的產能和成本優勢,歐美國家已經或開始將光伏產業的重點放在了薄膜發電技術。2015年5月,歐洲推出新研究項目Sharc25,目的是將CIGS薄膜太陽能電池轉換效率從現有記錄21.7 %升高到25 %,對抗來自亞洲的晶矽組件。