深圳先進院研製第二代薄膜太陽能電池核心技術達國際先進水平

2020-11-22 中國科學院

深圳先進院光伏太陽能中心劉壯接受國外媒體採訪

就在第一代中國光伏產業在歐美受阻之際，國內科研院所傳來捷報，可取代「晶矽」原材料的第二代「銅銦鎵硒」薄膜太陽能電池核心技術取得重大突破，達到國際水平。11月16日至21日在深圳舉行的第十四屆高交會上，中科院廣州分院副院長李定強發布了該成果的最新科研進展。該項目是中科院深圳先進技術研究院聯合香港中文大學，深港攜手自主研發成功的高效低成本銅銦鎵硒薄膜太陽能電池裝備、工藝及產品。

香港中文大學教授、中科院深圳先進院光伏太陽能實驗室主任肖旭東團隊研製的「銅銦鎵硒」太陽能電池效率已達到18.7％，邁入國際領先行列。

銅銦鎵硒太陽能薄膜電池的製造成本低於矽晶太陽能模塊，原因在於：其吸收太陽光的半導體薄膜由低成本的銅基材料組成，而且薄於2微米，這僅是矽晶結構的百分之一；以玻璃為基礎的薄膜模塊無需矽片複雜的生產工藝，也不用串連個別電池，整體模塊工藝在一套生產線上實現；生產能耗低，在降低成本的同時也縮短了能量回報周期。據德國Manz公司的數據，在歐洲南部使用銅銦鎵硒太陽能電池已經可以實現0.04歐元/每度電，意味著太陽能發電成本與化石燃料發電成本持平，並明顯低於海上風能發電成本，經濟效益明顯。

中科院深圳先進技術研究院光伏太陽能研究中心自2008年成立以來一直致力於自主創新開發高效低成本銅銦鎵硒薄膜太陽能電池裝備、工藝及產品。目前，該中心承擔了深圳市首個國家重大科學研究計劃項目——「新型銅基化合物薄膜太陽能電池相關材料和器件的關鍵科學問題研究」、科學院重大科研裝備、深圳市工程實驗室、深圳市戰略新興產業公關項目等一批重要項目，並在銅銦鎵硒太陽能電池研究領域不斷取得突破：研發完成了國內第一套完全自主開發的銅銦鎵錫薄膜太陽能電池研發、生產裝備，並調試成功；設備在工藝上創新，在世界上第一次採用三步法工藝，結合測溫監控組分來製備大面積銅銦鎵硒電池組件的流水線裝備；製備的銅銦鎵硒太陽能電池效率達到18.7%，位列大中華區第一併邁入國際領先行列。項目成果已經在廣東省科技廳組織下通過驗收，達到國際先進水平。

先進院光伏太陽能研究中心創造的電池效率紀錄是利用自主開發的國產設備實現的。項目組的目標是進一步將該項技術推向規模化生產，進一步降低太陽能電池的成本，使光伏發電在中國成為廉價綠色的電力來源。

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