銅銦鎵硒薄膜太陽能電池展望 新型光伏電池產品
銅銦鎵硒（CIGS）薄膜太陽能電池由于效率高、無衰退、抗輻射、壽命長、成本低廉等特點，是備受人們關注的一種新型光伏電池產品，經過近30年的研究和發展，其光電轉化效率為所有已知薄膜太陽能電池中最高的，目前，美國國家可再生能源實驗室在玻璃襯底上利用共蒸發三步工藝制備出最高效率達19.9%的電池。2009年全球CIGS薄膜太陽能電池產能超過660MW，實際產量達到180MW，年增幅超過300%，遠高于行業內的增長速度，顯示了極強的發展勢頭，近期，CIGS小面積電池效率又創造了新的記錄，達到了20.1%，與主流產品多晶硅的效率相差無幾，盡管如此，CIGS薄膜電池的研究并未終止，人們還在提高效率、降低成本、改進產業化技術的方向上探索前進。
CIGS薄膜電池對高效電池的最大貢獻莫過于對吸收層CIGS材料的成膜機理、導電機制等基礎物理問題的科學認識和器件結構中各層薄膜的合理組合。我國南開大學、內蒙古大學、云南師范大學、地質大學等單位于20世紀80年代中期開展了CIGS薄膜材料和太陽能電池的研究，但是由于技術條件等等原因，進展緩慢。直至2002年南開大學獲得國家“863”能源技術領域的后續能源技術項目支持，才使得國內對于CIGS薄膜太陽能電池的研究達到一定國際水平。
現階段CIGS薄膜太陽能電池產業化的真空制備方法主要有兩種，即共蒸發法和濺射后硒化法，但該兩種方法各有其難點，共蒸法的主要問題在于要在一個真空腔體內安裝三個蒸發溫度都超過1000℃的金屬線性蒸發源，并且溫度獨立可控不受其他熱源影響，尤其是銅元素，蒸發溫度高達1300℃，而且蒸發時易濺散，極難控制。另蒸發時襯底處于加熱500℃以上的環境下，而硒元素源蒸發溫度只有200℃，要控制其不受高溫影響具有極強的挑戰性。而后硒化法的后硒化過程一般在高溫非真空的條件下實現，其穩定性，可靠性和重復性一直是公認的難點，同時后硒化使用劇毒氣體也是難以解決的問題。
雖然有著上述結構、材料和工藝的復雜性，CIGS光伏組件產業化和商業化的進程相對比較緩慢，但是電池優異的光電特性始終是各國科學家們不懈努力追求的目標，激勵科學家們在光電材料和器件物理方面不斷取得新的突破，使得CIGS光伏組件與其他薄膜電池同步發展、同步提高，這是CIGS薄膜電池產業化、商業化的基礎前提。
目前，國際上CISG薄膜太陽能電池的產業化、商業化進行已經開始，如日本的ShowaShell公司的小組件（300×300mm）效率已經達到15.2%，只比小面積電池世界紀錄地4.7個百分點，該公司2008年得產能就達到了80MW。 我們可以預計，一個CIGS光伏產業的輝煌時代即將到來。
免責聲明：上文僅代表作者或發布者觀點，與本站無關。本站并無義務對其原創性及內容加以證實。對本文全部或者部分內容(文字或圖片)的真實性、完整性本站不作任何保證或承諾，請讀者參考時自行核實相關內容。本站制作、轉載、同意會員發布上述內容僅出于傳遞更多信息之目的，但不表明本站認可、同意或贊同其觀點。上述內容僅供參考，不構成投資決策之建議；投資者據此操作，風險自擔。如對上述內容有任何異議，請聯系相關作者或與本站站長聯系，本站將盡可能協助處理有關事宜。謝謝訪問與合作！ 中鎢在線采集制作.
|
