太阳电池的综述-个人意见.doc

太阳电池的综述-个人意见.doc: .
太阳电池的综述-个人意见
这两天看了一片台湾人写的一片关于不同种类的太阳电池的综述,虽然数据有点老,:太阳能发电
【前言】
由于全球气候变暖、空气污染问题己经资源日益短缺之故,太阳能发
电作为动力供应主要来源之一的可能性,已日益引起人们注目,这也是近
年来以硅晶圆为主的太阳能发电市场快速成长的原因。然而硅晶圆为主的
发电太阳能发电技术其成本毕竟高出传统电力产生的方式甚多,因此目前
市场仍只能局限子特定用途,这也因此世界上主要的研究单位,均致力于
投入太阳能相关技术的研究,企求开发出新的物质,能降低产品成本并提
升效能。
薄膜式太阳能电池由于只需使用一层极薄光电材料,相较于硅晶圆必
须维持一定厚度而言,材料使用非常少,而且由于薄膜是可使用软性基材,
泣用弹性大,如果技术能发展成熟,相信其市场面降较硅晶方式宽广很多。
基于此,薄膜式太阳能电池的发展,在上一世纪进展很快。
本文将就书中薄膜式太阳能电池,就技术面、发展潜力与可能瓶颈提
出概括论述,由于篇幅限制以及个人j疏学浅,疏漏错失之处,尚祈大家
指正。
在介绍薄膜式太阳能电池之前,首先本文想介绍目前市场上最主要产
品一一硅晶圆太阳能电池,简述其以目前能在市场居于绝对优势的原因。
【硅晶圆太阳能电池】
自1954年贝尔实验室发表了具备6%光电效率的电池后,随着集成电
路的发展,此类型一直是市场的主角,其市占率未低于80%,如果只考虑
供电超过1KW的市场,更几乎是100%。究其原因大概可分为三方—、
成本与价格;二、模组的效率;三、产能规模与利用率。由于科技的进
步,包括了晶圆厚度、切割技术、晶圆尺寸,以及晶圆价格,均有长足的
改善,自1960s以来,以此类电池发电。由于科技的进步,包括了晶圆厚
度、切割技术、晶圆尺寸,以及晶圆价格,均有长足的改善,自1960s以
来,以此类电池发电,单位瓦数(watt)成本下降50倍,目前价格约为
US$-3/watt。依据美国国家可再生能源实验室的报道,薄膜太阳能电池
的制造成本在过去10年亦呈大幅度下降,优势比晶圆还快,不过至今一
般而言,其价格仍高于晶圆式50%。
硅晶圆单一电池系统目前实验室光电效率已达25°%,与理论值29%
非常接近。商业化产品的光电效率自1970s以来也有长足进步,近年己达
12%。这项技术成果,相对而言,是多数薄膜技术所不及之处。
生产成本往往深受生产规模影响,太阳电池也不例外。比较硅晶圆式
与薄膜式,一般而言,目前产业规模前者约是后者10倍,因此固定成本
可大幅分摊。其次是产能利用率而言,目前硅晶圆式生产厂商,由于这几
年市场年年大幅成长,平均产能利用率约达80%,而薄膜式厂商仅约40%。
这使得硅晶圆式更具生产成本竞争力,成为市场上的一支独秀。
【非晶系硅太阳能电池】Amorphous silicon solar cell 此类型光电池是发展最完整的薄膜式太阳能电池。其结构通常为p-i-n
(或n-i-p)偶及型式,p层跟n层主要作为建立内部电场,I层则由非晶系硅构成。由于非晶