銅銦鎵硒太陽能電池板

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銅銦鎵硒太陽能電池板的制造

　　用交替濺射的方法制備銅銦鎵硒薄膜太陽能電池預(yù)置層。通過可變占空比的電源控制器實(shí)現(xiàn)對Cu/Ga合金靶以及In靶濺射時(shí)間的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對最后元素配比的控制。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)濺射周期中，Cu/Ga合金靶濺射時(shí)間對最后成分影響最大，其次是In靶濺射時(shí)間，非濺射時(shí)間的長短對成分也有影響。交替濺射制備的銅銦鎵硒預(yù)置層經(jīng)過XRD檢測，合金相主要為Cu11In9。　　“濺射金屬預(yù)制層再硒化、硫化”所生產(chǎn)的CIGSSe薄膜太陽電池是目前世界上技術(shù)最先進(jìn)、工業(yè)化生產(chǎn)最成熟的第二代光伏產(chǎn)品。CIGSSe薄膜是由銅、銦、硒等金屬元素組成的直接帶隙化合物半導(dǎo)體材料，其對可見光的吸收系數(shù)為所有薄膜電池材料中最高的，而原材料的消耗卻遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)晶體硅太陽電池。與高效率高成本的晶體硅太陽電池和低效率低成本的非晶硅太陽電池相比，CIGSSe太陽電池具有高效率低成本長壽命的多重優(yōu)勢，是最有希望降低光伏發(fā)電成本的高效薄膜太陽電池，并且它可以充分利用我國豐富的銦資源，是真正符合國家法規(guī)鼓勵(lì)條款的適合中國國情的可再生能源技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景。

　銅銦鎵硒太陽能電池板的應(yīng)用

　　銅銦鎵硒薄膜太陽電池具有生產(chǎn)成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特點(diǎn)，光電轉(zhuǎn)換效率居各種薄膜太陽能電池之首，接近晶體硅太陽電池，而成本則是晶體硅電池的三分之一，被國際上稱為“下一時(shí)代非常有前途的新型薄膜太陽電池”。此外，該電池具有柔和、均勻的黑色外觀，是對外觀有較高要求場所的理想選擇，如大型建筑物的玻璃幕墻等，在現(xiàn)代化高層建筑等領(lǐng)域有很大市場。　　銅銦鎵硒電站的建設(shè)已經(jīng)達(dá)到兆瓦級水平，據(jù)瑞士的SolarMax光伏并網(wǎng)逆變器公司提供的資料，2008年9月在西班牙建成了的3.24兆瓦銅銦鎵硒電站，并成功運(yùn)行。這必將加快CIGS的商業(yè)應(yīng)用。 　　

銅銦鎵硒薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

　　學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界普遍認(rèn)為太陽能電池的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了第三代。第一代為單晶硅太陽能電池，第二代為多晶硅、非晶硅等太陽能電池，第三代太陽能電池就是銅銦鎵硒CIGS（CIS中摻入Ga）等化合物薄膜太陽能電池及薄膜Si系太陽能電池。　　CIGS電池具有性能穩(wěn)定、抗輻射能力強(qiáng)，光電轉(zhuǎn)換效率目前是各種薄膜太陽電池之首，接近于目前市場主流產(chǎn)品晶體硅太陽電池轉(zhuǎn)換效率，成本卻是其1/3。正是因?yàn)槠湫阅軆?yōu)異被國際上稱為下一代的廉價(jià)太陽電池，無論是在地面陽光發(fā)電還是在空間微小衛(wèi)星動(dòng)力電源的應(yīng)用上具有廣闊的市場前景。　　CIGS電池具有與多晶硅太陽能電池接近的效率，具有低成本和高穩(wěn)定性的優(yōu)勢，并且產(chǎn)業(yè)化瓶頸已經(jīng)突破，在晶體硅太陽能電池原材料短缺的不斷加劇和價(jià)格的不斷上漲背景下，很多公司投入巨資，CIGS產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。目前全球有30多家公司置身于CIGS產(chǎn)業(yè)，但真正進(jìn)入市場開發(fā)的公司只有德國的Wuerth（伍爾特）、Surlfulcell，美國的Global Solar Energy，日本的Honda（本田）、Showa Solar Shell。2006年、2007年世界CIGS電池組件產(chǎn)能分別為17.5MW、60.5MW，在世界光伏市場上占據(jù)的份額很小。　　中國的CIGS產(chǎn)業(yè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美和日本等國家和地區(qū)，南開大學(xué)以國家“十五”“863”計(jì)劃為依托，建設(shè)0.3MW中試線，現(xiàn)已制備出30cm×30cm效率為7%的集成組件樣品。2008年2月，山東孚日光伏科技有限公司宣布與德國的Johanna合作，獨(dú)家引進(jìn)了中國首條CIGSSe（銅銦鎵硫硒化合物）商業(yè)化生產(chǎn)線。　　當(dāng)前全球大環(huán)境景氣不佳，傳統(tǒng)硅晶太陽能電池廠正面臨售價(jià)跌破成本壓力，但薄膜太陽能電池具成本優(yōu)勢，逐步嶄露頭角。全球經(jīng)濟(jì)衰退意味著投資風(fēng)險(xiǎn)的加大，而中外風(fēng)投卻在這時(shí)不懼風(fēng)險(xiǎn)，集體逆市投資太陽能薄膜電池。薄膜電池已成為國內(nèi)光伏領(lǐng)域新的投資熱點(diǎn)。其中CIGS轉(zhuǎn)換效率足以媲美傳統(tǒng)太陽能電池，加上穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)換效率都已相當(dāng)優(yōu)異，被視為是相當(dāng)具有潛力的薄膜太陽能電池種類。未來幾年，CIGS（銅銦鎵硒）薄膜太陽能電池的銷售將會(huì)加速增長，到2015年，CIGS將占薄膜太陽能電池市場的43.3%。