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2011/12/13列印E-mail

【日中環保生態網】CI(G)S型太陽能電池突破15%大關

轉換效率顯著提高的CI(G)S型太陽能電池方面,製造設備廠商和老牌太陽能電池廠商展示了幾乎相同的成果,從正面展開了交鋒。雙方的模組轉換效率均突破了15%的大關。這表示,被定位為價格便宜、效率略低的CI(G)S型太陽能電池終於實現了與大眾消費品多晶矽型太陽能電池相同的轉換效率。

德國製造設備廠商Manz在EU PVSEC上展示了轉換效率為15.1%的模組(圖6)(注6)。該公司通過與德國太陽能電池廠商W徂rth Solar,以及在CI(G)S型太陽能電池的轉換效率方面創下世界記錄的德國研究機構ZSW(Zentrum f徂r Sonnenenergie-und Wasserstoff-Forschung Baden-W徂rttemberg)進行共同開發,實現了高轉換效率。


圖6:CI(G)S型太陽能電池的模組轉換效率超過15%
Manz開發出了根據開口部面積計算的轉換效率為15.1%的CI(G)S型太陽能電池模組。這是轉移與該公司有合作關係的研究機構的技術取得的成果。模組的外形尺寸為60cm×120cm。


(注6)在W徂rth Solar公司的生產線上試製。實施光浸潤後,根據採光面積計算出了轉換效率。15.1%是試製中效率最高的產品的值,平均模組轉換效率為14.4%。另外,目前還沒有企業購買Manz公司的CI(G)S型太陽能電池統包方式設備。

而啟動第3工廠後年產能達到約1GW的Solar Frontier在學會上公開了2011年7月工廠生產模組的數據,並宣佈可以穩定生產開口部轉換效率為13.3%的產品。7月生產的模組中,轉換效率最高的產品達到了14.6%。如果對其實施在轉換效率穩定之前照射光的「光浸潤」,效率將超過15%。

不使用In的CZTS型太陽能電池也取得進展

Solar Frontier還表示,CI(G)S型太陽能電池尚有很大的發展餘地,並公佈了使30cm見方的子模組轉換效率達到18%的方法(圖7)。該公司剛于2011年3月使30cm見方子模組實現17.2%的轉換效率,力爭以更高水準領先於其他公司。為實現18%的轉換效率,進行了以下三種嘗試:①改進光密封技術、②開發新的佈線加工技術、③優化元件構造。組合這三種方法,即可在2012年實現18%的轉換效率。


圖7:Solar Frontier計劃2012年實現18%的轉換效率
Solar Frontier表明要通過改進光密封技術、佈線加工技術以及元件構造等,力爭在2012年使30cm見方的子模組實現18%轉換效率。(圖由本刊根據Solar Frontier的資料製作) 

不僅是提高轉換效率,Solar Frontier公司還介紹了不使用In的CZTS型太陽能電池*的可能性。該公司採用5cm見方的子模組,實現了7.2%的轉換效率(圖8)。CZTS型太陽能電池的轉換效率方面,美國IBM公司在小面積單元上實現了9.7%,目前這是全球最高值。因此,Solar Frontier為了開展CIS型太陽能電池業務,而挑戰在比小型單元更接近實用水準的子模組上實現高效率化。


圖8:不使用In的CZTS型太陽能電池實現7.2%的轉換效率
Solar Frontier還在穩步開發不使用In的CZTS型太陽能電池。5cm見方的子模組實現了7.2%的轉換效率。另外,不含Cd的緩衝層實現了4.8%的轉換效率。(圖由本刊根據Solar Frontier的資料製作)


*CZTS型太陽能電池=採用Cu、Zn、Sn、S和Se構成光吸收層的薄膜化合物型太陽能電池。與CI(G)S型太陽能電池相比,特點是不含In等稀有金屬。

印度企業參加學會

另外,與CI(G)S型太陽能電池相比,轉換效率沒有取得預期效果的薄膜矽型太陽能電池,在EU PVSEC上也出現了新動向。那就是印度製造設備廠商和新興廠商在學會上發表了研發成果。

其中,印度製造設備廠商Hind High Vacuum開發出了年產能為10MW的統包方式生產線,並發表了該成果。僅利用非晶矽層構成的開口部的模組轉換效率在穩定後達到7.12%(圖9)。


圖9:印度企業也提高了技術實力
製造設備廠商Hind High Vacuum自主開發出了薄膜矽型太陽能電池統包式生產系統(a)。Moser Baer India任用從皇家飛利浦電子收購的光碟部門的研究人員從事太陽能電池開發(b)。(圖:(a)為Hind High Vacuum公司)


雖然現在與轉換效率達到10%左右的老牌廠商相比差距還比較大,不過Hind High Vacuum計劃在2013年通過與微晶矽層組合的串聯構造將模組轉換效率提高到10%,屆時製造成本將降至0.5美元/W。另外,還計劃將來在串聯構造上新添加一層,以三重構造將模組轉換效率提高到20%。

除此之外,印度Moser Baer India公司介紹了薄膜矽型太陽能電池的光密封技術。採用奈米壓印技術在玻璃基板上形成規則的構造,由此降低了光反射率。該公司任用從荷蘭皇家飛利浦電子收購的光碟部門的部分技術人員從事太陽能電池的研究開發。採用在光碟上累積的光控制技術和圖案技術等已開始逐漸取得成果。(《日經電子》記者:河合基伸、野澤哲生;矽谷支局:Phil Keys)【日中環保生態網】

■日文原文:単結晶Si型の研究が活況、CIGS型は15%の大臺に乗る

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■關鍵詞
資源/能源/太陽能

Source: http://big5.nikkeibp.com.cn/eco/2011-12-06-01-35-09/1718-20111209.html?start=1
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