換個(gè)角度看非晶硅太陽(yáng)能電池2019-01-07易達(dá)光電下載文件:暫時(shí)沒(méi)有下載文件
?非晶硅電池一般采用PECVD等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積方法制造。通俗的說(shuō)就是鍍?cè)谀承┎牧媳砻娴囊环N太陽(yáng)能電池工藝,是一種可以連續(xù)完成制作的生產(chǎn)工藝,可在玻璃、不銹鋼板、陶瓷板、柔性塑料片上沉積薄膜,實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn),成本較低。曾經(jīng)有人認(rèn)為它將以優(yōu)異的性能和低廉的價(jià)格成為第三代、第四代太陽(yáng)能電池。而晶體硅(單晶硅和多晶硅)的太陽(yáng)能電池由于其性能穩(wěn)定、效率較高且技術(shù)比較成熟等優(yōu)點(diǎn),在光伏發(fā)電市場(chǎng)一直占據(jù)領(lǐng)先地位。特別是近年來(lái)多晶硅材料和電池及組件工藝的快速進(jìn)步,目前幾乎98%以上的市場(chǎng)是晶體硅的,而曾經(jīng)備受人們關(guān)注的非晶硅等薄膜電池技術(shù)卻發(fā)展遲緩,甚至有被逐步淘汰出局的趨勢(shì)。那么影響非晶硅發(fā)展的問(wèn)題到底在哪里呢?本人根據(jù)自己的研究工作和應(yīng)用實(shí)踐提出以下觀點(diǎn),供大家討論,也供相關(guān)企業(yè)參考。
? 1、非晶硅電池弱光特性好,更適合工作在可見(jiàn)光范圍內(nèi),在太陽(yáng)輻射低于300W/m2時(shí)可體現(xiàn)比晶體硅優(yōu)越的發(fā)電能力,經(jīng)試驗(yàn)證明,非晶硅在太陽(yáng)輻射低于150 W/m2時(shí)的轉(zhuǎn)換效率和發(fā)電量比晶體硅要大一倍。適合制作室內(nèi)用的微低功耗電源,如手表電池、計(jì)算器電池等。 2、非晶硅電池的溫度特性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于晶體硅,單晶硅和多晶硅電池的溫度系數(shù)一般是-0.35~-0.45%/℃,而非晶硅電池的溫度系數(shù)一般是-0.2%/℃左右,僅是晶硅電池的一半。光伏組件的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)條件是太陽(yáng)輻射1000W/㎡;電池溫度25℃,而在實(shí)際應(yīng)用的自然環(huán)境中,光伏組件板溫一般將達(dá)到50-60℃,這將導(dǎo)致晶硅光伏組件的輸出功率下降10~13%左右,而非晶硅僅下降5-6%,也就是說(shuō)非晶硅電池更適合安裝在熱帶地區(qū)或通風(fēng)不良,散熱不好的建筑表面。 3、非晶硅光伏組件價(jià)格便宜。20年前晶硅光伏組件價(jià)格是40元/Wp左右,非晶硅組件是15元/Wp,目前晶硅組件的市場(chǎng)平均價(jià)2元/Wp左右,據(jù)了解漢能公司的非晶硅組件已經(jīng)在1元/Wp左右,它只是目前晶體硅電池的價(jià)格的一半。 4、非晶硅可以在任何形狀的基底上制作,并且可以在柔性基底或者很薄的不銹鋼和塑料基底上制備超輕量級(jí)的太陽(yáng)能電池;可以較方便地制作出適合不同需求的多品種產(chǎn)品。 5、盡管非晶硅光伏電池和組件已經(jīng)達(dá)到完全工業(yè)化生產(chǎn)階段,但是相關(guān)技術(shù)沒(méi)有突破性進(jìn)步,雖然目前實(shí)驗(yàn)室最高效率可達(dá)19.1%以上,但是大量生產(chǎn)的硅薄膜太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率仍為8%-10%。相比晶體硅組件的20%以上的效率,非晶硅組件顯得很吃力。實(shí)際上對(duì)于建設(shè)方而言,光伏組件的發(fā)電效率和電站發(fā)電量是沒(méi)有關(guān)系的,如果不考慮衰減因素,同等裝機(jī)規(guī)模的光伏電站,非晶硅電站的發(fā)電量甚至?xí)染w硅組件的光伏電站還要高(因?yàn)闇囟群腿豕馓匦院茫蔷Ч璧南奶彀l(fā)電量會(huì)比晶體硅高10-13%)。但是低效的光伏組件意味著需要更大的場(chǎng)地和更多的支架、導(dǎo)線等,隨著光伏組件價(jià)格的降低,原來(lái)在光伏電站中占有微不足道的基礎(chǔ)、支架等附件的價(jià)格逐步凸顯了出來(lái)、低效的光伏組件不僅需要成倍的場(chǎng)地面積,而且需要成倍的基礎(chǔ)、支架和線纜等,在這將造成非晶硅電站的系統(tǒng)總造價(jià)甚至?xí)哂诰w硅光伏組件的電站,因此非晶硅組件在大規(guī)模光伏發(fā)電站市場(chǎng)上的失去份額是必然的。 6、非晶硅組件的衰減快的問(wèn)題一直是影響非晶硅發(fā)展和市場(chǎng)的大問(wèn)題,非晶硅組件第一年的衰減要接近10-15%甚至更高,這個(gè)問(wèn)題始終沒(méi)得到根本性解決。而這樣巨大的衰減對(duì)光伏電站的發(fā)電會(huì)產(chǎn)生重大影響,也會(huì)嚴(yán)重影響選擇非晶硅組件的決策和建設(shè)單位的信譽(yù)和投資者的信心。 ? 鑒于上述非晶硅電池的優(yōu)缺點(diǎn),本人認(rèn)為我們不應(yīng)該把非晶硅和晶體硅放在同一個(gè)市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)。非晶硅效率低,面積大,因此就不應(yīng)該去和晶體硅電池競(jìng)爭(zhēng)大型光伏發(fā)電站市場(chǎng),應(yīng)該根據(jù)非晶硅的優(yōu)點(diǎn),開(kāi)發(fā)出具有非晶硅特色的產(chǎn)品和市場(chǎng): ? 1、非晶硅組件可以制成半透明的建筑外墻貼面、玻璃護(hù)欄、透光屋面、高架公路阻音隔墻等建筑表面材料并在這些領(lǐng)域大有作為,可惜的是這方面的專用產(chǎn)品非常少,我們見(jiàn)到的非晶硅光伏組件大部分都是用于發(fā)電站的常規(guī)組件,而專用于建筑和公路方面的組件比較少見(jiàn)。相關(guān)企業(yè)應(yīng)該積極開(kāi)拓思路,生產(chǎn)出相關(guān)產(chǎn)品或樣品,開(kāi)拓這方面的市場(chǎng)。 2、非晶硅組件不應(yīng)該追求大規(guī)模低成本發(fā)電,而應(yīng)該關(guān)注特殊表面、特殊場(chǎng)所的大面積鋪設(shè)。走以建筑防水、保溫和美觀需求為主,發(fā)電為輔的道路。 3、非晶硅電池可以實(shí)現(xiàn)任意的曲面化,這也是非晶硅的突出優(yōu)點(diǎn),這是晶體硅電池?zé)o法實(shí)現(xiàn)的領(lǐng)域,應(yīng)該充分開(kāi)拓這方面的市場(chǎng),漢能公司在這方面有了積極的嘗試并取得了“漢瓦”等成果。但是造價(jià)還是要實(shí)現(xiàn)低廉和平民化,生產(chǎn)出能讓市場(chǎng)接受的價(jià)格的產(chǎn)品。 4、要充分利用非晶硅低溫度系數(shù)和弱光性能好的特點(diǎn),開(kāi)發(fā)保溫性能好,又能發(fā)電的建筑外墻構(gòu)件或材料。使太陽(yáng)能電池和建筑有機(jī)地結(jié)合在一起,使建筑物上非晶硅電池構(gòu)件既可以做普通外墻或玻璃使用,又可以利用太陽(yáng)能發(fā)電,以滿足或補(bǔ)充室內(nèi)的電能及其他的生活需求。 5、非晶硅的弱光性能好是非晶硅電池的另一大特點(diǎn),可進(jìn)一步開(kāi)發(fā)適用于弱光條件下應(yīng)用的各種太陽(yáng)能產(chǎn)品,如光伏玩具、太陽(yáng)能鑰匙扣、太陽(yáng)能手表、太陽(yáng)能計(jì)算器、太陽(yáng)能顯示牌等產(chǎn)品。 ? 實(shí)際上碲化鎘和銅銦鎵硒電池也是和非晶硅一樣是薄膜電池,他們不僅有和非晶硅電池一樣優(yōu)秀的溫度特性、弱光特性等優(yōu)點(diǎn),而且轉(zhuǎn)換效率更高、性能更穩(wěn)定,因此以上建議同樣適用于此類薄膜電池。 ?
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