晶矽電池與薄膜電池的優勢詳細分析

　　晶矽電池與薄膜電池的優勢詳細分析

　　一、弱光性好，發電量多。

　　非晶微晶疊層結構設計可使光譜響應從可見光擴展到紅外線區域，較晶體矽具有更加寬頻的光譜能量吸收效應，使電池在弱光環境或散射光、陰、雲、雨天環境條件下，也能發電。視地區光照條件差異，比晶矽電池在相同功率的裝機容量情況下可多發出8~17%的電量。

　　同時疊層設計較傳統非晶矽單接電池大大提高了光電轉化效率，目前國際上可以達到10%左右。漢能光伏利用自主智慧財產權研製的新一代非晶/微晶矽疊層薄膜太陽能電池的光電轉化效率已經可以達到10~12%的水平，是同類產品國際上具有最高光電轉換效率的太陽能電池商業產品。
       晶矽電池電池結構圖

　　二、高溫適應性好。

　　薄膜電池還具有相比晶矽電池更低（僅為晶矽的一半）的耐高溫衰減係數、所以更適合於高溫、沙漠及潮溼地區嚴苛條件下的應用環境特性，表現出耐高溫，耐潮溼的品質穩定性。

　　三、能源回收期短。

　　太陽能電池實現薄膜化後工藝後，薄膜電池的材料製備和電池同時形成，因此節省了許多流程工序，確保了品質穩定和一致性，並極大地節省昂貴的半導體材料。同時薄膜太陽能電池採用低溫工藝技術，不僅有利於節能降耗，而且便於使用廉價襯底（玻璃，不鏽鋼等）。使得薄膜電池能量回收期最短，約1年，而晶體矽電池則要2.5~3年。

　　四、應用範圍廣

　　薄膜太陽能電池根據需要製作成不同的透光率，代替玻璃幕牆，既有漂亮的外觀、能發電，又能很好地阻擋外部紅外線進入和內部熱能散失，而且基本不受安裝角度局限，發電功率受陰影影響較小。由於弱光效應，以及對安裝角度要求不強，既適合於強光，直射光，也適合散射光和反射光，在金太陽示範工程和光電建築一體化項目應用上較晶體矽具有無可比擬的潛力和優越性。

　　除上述特點外，矽基薄膜電池相對CIGS和CdTe等化合薄膜太陽能電池，不存在原材料稀缺（CIGS需要銦，為稀缺金屬），也沒有毒性汙染（CdTe中有鎘，為有毒物質）等缺陷。因此，雖然矽基薄膜的轉換效率相比CIGS和CdTe略低，但其製造成本低，易於操作，目前產業化程度最高。

　　1、安裝範圍及前瞻性對比

　　薄膜光伏發電系統安裝安裝範圍更廣，可以適用於光伏建築一體化，類似於玻璃幕牆，晶矽光伏發電由於組件笨重，矽片易碎，安裝範圍大大縮小，薄膜光伏發電組件是趨於第二代光伏組件產品，目前國外技術都在致力於研究發展薄膜光伏，且漢能併購了國外兩大先進技術的薄膜公司，國內今後幾年，最先進薄膜技術將由漢能發起內裡光伏發電技術革命。

　　2、組件衰減及重量對比

　　目前晶矽光伏組件實際衰減較快，理論上晶矽光伏組件宣傳25年總衰減率為20%，但實際前三年衰減率就超過了10%，品質質量嚴重偏差，相同面積組件重量偏重，實際壽命只有十年左右；為了第二代光伏發電產品，薄膜組件在衰減性方面遠遠超過了晶矽光伏組件產品，實際組件壽命更長。

　　3、單位面積投資成本對比

　　目前人們對晶矽光伏發電產生了一個誤區，認為多晶矽光伏系統單位面積光電轉化效率高於薄膜光伏組件單位面積的轉化率，但實際這個光電轉化率作用對於投資回報這塊無太大作用。舉例說明一下，1萬平方米屋頂光伏電站多晶矽光伏系統可裝機容量為1MW，薄膜裝機容量為0.7MW，1萬平方米多晶矽光伏系統總造價為950萬，薄膜光伏系統總造價為756萬，由此可見，單位面積電站投資多晶矽反而更高。

　　4、發電量對比

　　單位功率相同情況下，晶矽與薄膜發電量是大致相同的，年均1MW發電量約為95萬度電。

　　5、系統後期維護對比

　　薄膜電池採用雙層透明玻璃封裝，一般不需要維護下雨就可以清洗乾淨，兩層結構一致不易損壞。晶矽電池表層採用的毛玻璃易堆積灰塵需要定期清理，底層採用的是TPT壓層與表層的收縮係數不一致容易導致損壞 為此，投資光伏電站多晶矽反而投資金額量大，風險很大，作為示範性項目，選著薄膜光伏電站是最合適的選擇。

　　薄膜電池結構圖

　　陽能光伏發電發電過程簡單，沒有機械轉動部件，不消耗燃料，不排放包括溫室氣體在內的任何物質，無噪聲、無汙染；太陽能資源分布廣泛且取之不盡、用之不竭。因此，與風力發電、生物質能發電和核電等新型發電技術相比，光伏發電是一種最具可持續發展理想特徵（最豐富的資源和最潔淨的發電過程）的可再生能源發電技術，具有以下主要優點。

　　①太陽能資源取之不盡，用之不竭，照射到地球上的太陽能要比人類目前消耗的能量大6000倍。而且太陽能在地球上分布廣泛，只要有光照的地方就可以使用光伏發電系統，不受地域、海拔等因素的限制。

　　②太陽能資源隨處可得，可就近供電，不必長距離輸送，避免了長距離輸電線路所造成的電能損失。

　　③光伏發電的能量轉換過程簡單，是直接從光能到電能的轉換，沒有中間過程（如熱能轉換為機械能、機械能轉換為電磁能等）和機械運動，不存在機械磨損。根據熱力學分析，光伏發電具有很高的理論發電效率，可達80％以上，技術開發潛力巨大。

　　④光伏發電本身不使用燃料，不排放包括溫室氣體和其它廢氣在內的任何物質，不汙染空氣，不產生噪聲，對環境友好，不會遭受能源危機或燃料市場不穩定而造成的衝擊，是真正綠色環保的新型可再生能源。

　　⑤光伏發電過程不需要冷卻水，可以安裝在沒有水的荒漠戈壁上。光伏發電還可以很方便地與建築物結合，構成光伏建築一體化發電系統，不需要單獨佔地，可節省寶貴的土地資源。

　　⑥光伏發電無機械傳動部件，操作、維護簡單，運行穩定可靠。一套光伏發電系統只要有太陽能電池組件就能發電，加之自動控制技術的廣泛採用，基本上可實現無人值守，維護成本低。

　　⑦光伏發電系統工作性能穩定可靠，使用壽命長（30年以上）。晶體矽太陽能電池壽命可長達20～35年。在光伏發電系統中，只要設計合理、選型適當，蓄電池的壽命也可長達10～15年。

　　⑧太陽能電池組件結構簡單，體積小、重量輕，便於運輸和安裝。 光伏發電系統建設周期短，而且根據用電負荷容量可大可小，方便靈活，極易組合、擴容。

　　太陽能電池是一種大有前途的新型電源，具有永久性、清潔性和靈活性三大優點。太陽能光伏發電與火力發電、核能發電相比，太陽能電池不會引起環境汙染；太陽能電池可以大中小並舉，大到百萬千瓦的中型電站，小到只供一戶用電的獨立太陽能發電系統，這些特點是其他電源無法比擬的。

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