太阳电池发展及产业化技术介绍-for rainb

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1、太阳能光伏发展及产业化技术介绍杨宏西安交通大学太阳能研究所2010-10一、西安交通大学太阳能研究所简介西安交通大学太阳能研究所成立于1971年，先后承担了国家“六·五”、“七·五”、“八·五”、“十·五”攻关项目，目前在以下方面形成了自己的核心技术。1太阳电池生产技术（非晶硅及晶体硅）。2晶体硅太阳电池组件生产技术。3电池测试技术主要业绩：到目前为止，我们已成功地为业内六十几家大企业（上海交大泰阳、常州天合、江苏林洋、西安黄河、银星能源、晶澳太阳能、BP佳阳、万向集团、北京哈博、上海超日、上海艾力克、浙江公元、深圳拓日、无锡二泉、无锡尚品、无

2、锡佳诚、浙江太阳谷、山东力诺、南京中电、东莞光旭、东莞五星、北京中科信（CETC-48所）、西安盛唐、西安天祺、慈溪新亚、宁波启鑫等等）提供过技术支持，这在光伏业内是首屈一指的，有的公司在很短的时间一次性通过了TUV认证。二、太阳能光伏产业发展现状1太阳电池发电原理2太阳电池的种类及效率（1）晶硅电池：单晶硅，多晶硅，带硅，球形电池等；（2）薄膜电池：a-Si，a-Si/c-Si,poly-Si,CIGS，CdTe，GaAs，等；（3）其他：Grātzel（光电化学电池），有机电池。（4）新型概念电池：多结(带隙递变)电池，中间带（杂质带，量

3、子点）电池，上转换器（低能光子合并成高能光子）电池，下转换器（高能光子分解成低能光子）热载流子电池等。电池晶硅电池薄膜电池太阳级硅硅基化合物Wafer(切片)Ribbon(带硅)多晶a-Si，c-SiPECVD多晶基RTCVD等CdTeCIGSGaAs迭层单晶多晶％%24.716-2020.313-161713-1613－158-10>1516.5～1019.510-12～3925-28产业化产业化部分产业化实验室产业化产业化聚光示范电池光电化学电池其他新概念电池染料敏化电池（如有机电池等）多结电池（太阳光谱多级利用）光子的分离（下转换）和合并

4、（上转换）中间带或杂质带电池％115～632～3结概念证明阶段3各种电池产业化技术介绍（1）晶体硅电池（见后）（2）非晶硅电池1975年，英国的W.E.Spear等人利用SiH4的辉光放电技术成功地实现了非晶硅膜的高效率气相搀杂，使非晶硅p-n结的制备成为可能；1976年，美国的Carlson和Wronski制成了世界上第一个光电转换效率为2.4%的可供实用的非晶硅太阳电池；1979年，日本三洋公司开发了集成型非晶硅太阳电池和大面积实用化技术，发展了多室沉积工艺；1980年，日本三洋公司和富士公司首次工业化生产a-Si：H电池作电源的计算器投放市

5、场；1982年，Catalano、Morimoto等人将非晶硅太阳电池的实验室效率提高到10.1%，同年日本三洋公司建成了100×100mm2,生产效率为5.6%，产能达1MWp的生产厂，开发卷筒式生产工艺；1984年，美国Chronar公司研发的大面积单室生产工艺投产，产量为1MWp/年，电池面积为2790cm2,最高效率达7.2%，同年日本富士公司面积为100cm2的电池效率达到了9.3%，从此，开始了大面积非晶硅太阳电池的生产及广泛使用；1988年，日本富士公司100cm2电池效率达到了10.1%；1990年，美国Chronar公司Eure

6、kaa-Si：H太阳电池投产，10MWp生产线建成，面积为787mm×1549mm，稳定功率为50Wp；1992年，日本三洋公司100cm2电池效率达到11.1%，美国Solarex公司三结电池效率达9.8%，面积大于900cm2。此后迄今，主要的研发工作主要集中在提高、稳定其光电转换效率和扩大生产规模上。非晶硅太阳电池分为三大类：第一类是以玻璃为衬底的刚性非晶硅太阳电池，它的基本结构是：玻璃/TCO/P（a-SiC：H）/I（a-Si：H）/N（a-Si：H）/Al；刚性非晶硅太阳电池大多用一块一块的断续生产办法。第二类是以很薄的不锈钢板或塑料

7、等柔性材料为衬底的柔性非晶硅太阳电池，它的基本结构是：柔性不锈钢板（或塑料板）/Al/N（a-Si：H）/I（a-Si：H）/P（a-SiC：H）/TCO，柔性非晶硅太阳电池大多用滚筒到滚筒（rolltoroll）的连续生产方法。第三类是与建筑集成的非晶硅太阳电池组件（BIPV）。（3）化合物太阳电池CIGS电池：MgF2/ZnO/CdS（ZnS)/CIGS/Mo/钠钙玻璃，19.9%（NREL）玻璃/SnO2/CdS/CdTe/电极4光伏产业现状及趋势年份200120022003200420052006200720082009晶硅电池33850

8、7704113616862371365070059100薄膜电池363043651071913508951600薄膜％9.65.595.