中國(guó)銅銦鎵硒（CIGS）薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)動(dòng)態(tài)及投資策略咨詢報(bào)告

1、2010-2015年中國(guó)銅銦鎵硒（cigs）薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)動(dòng)態(tài)及投資策略咨詢報(bào)告報(bào)告目錄第一章銅銦鎵硒（cigs）薄膜太陽(yáng)能電池概述13第一節(jié) 太陽(yáng)能電池的分類(lèi)13一、硅系太陽(yáng)能電池13二、多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池15三、聚合物多層修飾電極型太陽(yáng)能電池17四、納米晶化學(xué)太陽(yáng)能電池17第二節(jié) 銅銦硒（cis）薄膜太陽(yáng)能電池介紹18一、cis太陽(yáng)電池的結(jié)構(gòu)18二、cis電池的特點(diǎn)19三、生產(chǎn)高效cis太陽(yáng)電池的難點(diǎn)20第三節(jié) 銅銦鎵硒（cigs）薄膜太陽(yáng)能電池介紹20一、cigs太陽(yáng)能電池基本概念20二、cigs太陽(yáng)電池的結(jié)構(gòu)20三、cigs薄膜太陽(yáng)電池的優(yōu)勢(shì)21四、cigs薄膜三種制備技術(shù)的

2、特點(diǎn)22第二章2009-2010年世界cigs薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r分析26第一節(jié)2009-2010年世界薄膜太陽(yáng)能電池的發(fā)展分析26一、全球薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展26二、三種薄膜太陽(yáng)能電池進(jìn)入規(guī)模生產(chǎn)29三、薄膜太陽(yáng)能電池企業(yè)紛紛布局30第二節(jié)2009-2010年世界cigs薄膜太陽(yáng)能發(fā)展概況32一、全球cis薄膜太陽(yáng)能電池研究概況32二、全球cigs電池發(fā)展現(xiàn)狀34三、全球銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池領(lǐng)導(dǎo)廠商發(fā)展概況35第三節(jié) 2010-2015年世界cigs薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析37第三章2009-2010年世界主要國(guó)家cigs薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)展分析37第一節(jié)2009-2010年世

3、界cigs薄膜太陽(yáng)能企業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)37一、ibm與tok將共同開(kāi)發(fā)新型cigs太陽(yáng)能電池37二、德國(guó)solibro開(kāi)始提供cigs太陽(yáng)能電池38三、ibm涂布法cigs太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率突破838四、veeco公司cigs薄膜太陽(yáng)能電池設(shè)備獲得訂單39五、亞化宣布進(jìn)軍cigs薄膜太陽(yáng)能領(lǐng)域39第二節(jié)2009-2010年美國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)展分析40一、美國(guó)cigs化合物太陽(yáng)能電池研發(fā)狀況40三、美國(guó)cigs化合物太陽(yáng)能電池廠商商業(yè)化動(dòng)向41四、2009年美國(guó)cigs電池轉(zhuǎn)換效率再創(chuàng)歷史新高42五、美國(guó)發(fā)布cigs型太陽(yáng)能電池玻璃底板成膜裝置42第三節(jié)2009-2010年日本cigs薄膜太

4、陽(yáng)能研發(fā)狀況43一、日本研制成功cigs太陽(yáng)電池新制法43二、日本采用cigs太陽(yáng)電池技術(shù)成功試制圖像傳感器43三、日本量產(chǎn)型cigs型太陽(yáng)電池模塊光電轉(zhuǎn)換率實(shí)現(xiàn)15.9%44四、日本柔性cigs太陽(yáng)能電池單元轉(zhuǎn)換率達(dá)全球之首44第四章2009-2010年國(guó)外cigs太陽(yáng)電池主要生產(chǎn)企業(yè)運(yùn)營(yíng)透析45第一節(jié) 美國(guó)global solar energy inc.（gse）45一、2009年gse美國(guó)cgis太陽(yáng)能電池生產(chǎn)廠投產(chǎn)45二、世界最大cigs薄膜太陽(yáng)能電池陣在gse投入使用45第二節(jié) 日本的honda soltec co.,ltd46一、本田soltec開(kāi)發(fā)出cigs型太陽(yáng)能電池46二、本

5、田公布cigs太陽(yáng)能電池技術(shù)47第三節(jié) 日本showa shell solark.k.47第四節(jié) 美國(guó)nanosolar inc.48一、公司概況48二、nanosolar量產(chǎn)世界首款使用印刷技術(shù)的cigs太陽(yáng)能電池48三、nanosolar開(kāi)發(fā)出cigs薄膜太陽(yáng)能電池沉積新法49第五節(jié) 美國(guó)ascent solar technologies, inc.49一、公司概況49二、美國(guó)空軍選擇ascent公司繼續(xù)開(kāi)發(fā)cigs疊層太陽(yáng)電池57三、ascent solar cigs薄膜組件已開(kāi)始量產(chǎn)57第五章 2009-2010年中國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)運(yùn)行形勢(shì)分析 4258第一節(jié)2009-2010

6、年中國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述58一、中國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能電池研發(fā)概況58二、我國(guó)臺(tái)灣cigs薄膜太陽(yáng)電池研制獲重大突破59三、2009年cigs薄膜太陽(yáng)能組件項(xiàng)目落戶廣州白云區(qū)59第二節(jié)2009-2010年臺(tái)灣cigs薄膜太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)運(yùn)行分析 4361一、臺(tái)灣正峰cigs薄膜太陽(yáng)能已完成試產(chǎn)61二、臺(tái)灣錸德cigs薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)獲重大突破61三、臺(tái)灣八陽(yáng)光電對(duì)cigs等薄膜電池的研發(fā)情況62第三節(jié)2009-2010年中國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問(wèn)題分析63第六章2009-2010年中國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能電池的技術(shù)分析64第一節(jié) cdte和cigs薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)分析64一

7、、cdte和cigs兩種薄膜太陽(yáng)能工藝概述64二、cigs和cdte兩種光伏電池工藝存在的亮點(diǎn)65三、cigs和cdte兩種光伏電池工藝面臨的難題67第二節(jié)2009-2010年中國(guó)相關(guān)材料對(duì)cigs太陽(yáng)電池的影響70一、ga對(duì)cigs薄膜太陽(yáng)能電池性能的影響70二、na對(duì)cigs太陽(yáng)能電池的影響72三、ovc薄膜材料對(duì)cigs太陽(yáng)能電池的影響73第三節(jié)2009-2010年中國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能電池的研究重點(diǎn)74一、小面積單電池技術(shù)74二、基板的可撓性75三、大面積模板的實(shí)用化76四、中國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)展分析76第七章2009-2010年中國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局分析7

8、7第一節(jié)2009-2010年中國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能電池競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)狀分析77一、cigs薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)分析77二、cigs薄膜太陽(yáng)能電池價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)分析78第二節(jié)2009-2010年中國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)地區(qū)格局分析78一、薄膜太陽(yáng)能電池市占有率78二、cigs薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)集中度分析78三、cigs薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)省市分析79第三節(jié) 2009-2010年中國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)力策略分析80一、戰(zhàn)略綜合規(guī)劃80二、技術(shù)開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略81三、區(qū)域戰(zhàn)略規(guī)劃82四、產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃84五、營(yíng)銷(xiāo)品牌戰(zhàn)略84六、競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略規(guī)劃85第八章2009-2010年中國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能電

9、池產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力分析87第一節(jié) 孚日集團(tuán)股份有限公司87一、公司概況87二、公司主要財(cái)務(wù)指標(biāo)分析88三、公司盈利能力及償債能力分析89四、公司成長(zhǎng)能力92五、公司競(jìng)爭(zhēng)力分析102第二節(jié) 安泰科技股份有限公司102一、公司概況102二、公司主要財(cái)務(wù)指標(biāo)分析103三、公司盈利能力及償債能力分析106四、公司成長(zhǎng)能力115五、公司競(jìng)爭(zhēng)力分析121第三節(jié) 保定天威保變電氣股份有限公司122一、公司概況122二、公司主要財(cái)務(wù)指標(biāo)分析123三、公司盈利能力及償債能力分析128四、公司成長(zhǎng)能力132五、公司競(jìng)爭(zhēng)力分析139第四節(jié) 無(wú)錫尚德太陽(yáng)能電力有限公司139一、公司簡(jiǎn)介139二、公司主要財(cái)務(wù)及主要指

10、標(biāo)分析140三、公司成本費(fèi)用情況143四、公司未來(lái)戰(zhàn)略分析146第五節(jié) 中電電氣（南京）光伏有限公司146一、公司簡(jiǎn)介146二、公司主要財(cái)務(wù)指標(biāo)分析147三、公司成本費(fèi)用情況150四、公司未來(lái)戰(zhàn)略分析155第六節(jié) 江蘇林洋新能源有限公司solf155一、公司簡(jiǎn)介155二、公司主要財(cái)務(wù)指標(biāo)分析156三、公司成本費(fèi)用情況162四、公司未來(lái)戰(zhàn)略分析164第七節(jié)江西賽維太陽(yáng)能高科技有限公司164一、公司簡(jiǎn)介164二、公司主要財(cái)務(wù)指標(biāo)分析165三、公司成本費(fèi)用情況168四、公司未來(lái)戰(zhàn)略分析170第八節(jié) 常州天合光能有限公司tsl171一、公司簡(jiǎn)介171二、公司主要財(cái)務(wù)指標(biāo)分析171三、公司成本費(fèi)用情況1

11、75四、公司未來(lái)戰(zhàn)略分析177第九節(jié) 河北晶澳太陽(yáng)能有限公司jaso178一、公司簡(jiǎn)介178二、公司主要財(cái)務(wù)指標(biāo)分析179三、公司成本費(fèi)用情況182四、公司未來(lái)戰(zhàn)略分析184第十節(jié) 阿特斯光伏電子（常熟）有限公司csi185一、公司簡(jiǎn)介185二、公司主要財(cái)務(wù)指標(biāo)分析186三、公司成本費(fèi)用情況190四、公司未來(lái)戰(zhàn)略分析192第九章 2009-2010年中國(guó)薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)運(yùn)行走勢(shì)分析192第一節(jié)2009-2010年中國(guó)薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)展分析192一、薄膜太陽(yáng)能電池異軍突起192二、中國(guó)薄膜電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀193三、我國(guó)薄膜太陽(yáng)能電池的發(fā)展將使平價(jià)上網(wǎng)提早實(shí)現(xiàn)196四、國(guó)家政策對(duì)薄膜太陽(yáng)能電池今

12、后發(fā)展方向197五、金融危機(jī)下薄膜太陽(yáng)能電池成長(zhǎng)性仍將看好198第二節(jié)2009-2010年中國(guó)薄膜太陽(yáng)能電池面臨的問(wèn)題及對(duì)策199一、我國(guó)薄膜電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸199二、薄膜太陽(yáng)能電池效率和可靠性仍待提高199三、我國(guó)薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)鏈有待完善201四、中國(guó)薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)有待政策支持202五、薄膜太陽(yáng)能電池的發(fā)展方向202六、提高薄膜太陽(yáng)能電池效率的方法203第十章 2010-2015年中國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)分析205第一節(jié)2010-2015年中國(guó)薄膜太陽(yáng)能電池行業(yè)發(fā)展前景分析205一、薄膜太陽(yáng)能電池前景展望205二、薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)前景廣闊205三、非晶硅薄膜電池

13、發(fā)展空間巨大205第二節(jié)2010-2015年中國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能電池市場(chǎng)前景分析206一、cigs薄膜太陽(yáng)能電池具有較大發(fā)展?jié)摿?06二、2015年薄膜太陽(yáng)能電池市場(chǎng)格局展望208三、cigs薄膜太陽(yáng)能銷(xiāo)售市場(chǎng)預(yù)測(cè)210第三節(jié)2010-2015年中國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能電池市場(chǎng)盈利預(yù)測(cè)分析211第十一章2010-2015年中國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能電池投資機(jī)會(huì)與風(fēng)險(xiǎn)分析212第一節(jié)2010-2015年中國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)投資環(huán)境分析212第二節(jié)2010-2015年中國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)投資機(jī)會(huì)分析213一、薄膜太陽(yáng)能電池成投資趨熱213二、金融危機(jī)下薄膜太陽(yáng)能電池成風(fēng)投新寵214

14、三、cigs薄膜太陽(yáng)能電池商機(jī)龐大215第三節(jié) 2010-2015年中國(guó)cigs薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)投資風(fēng)險(xiǎn)分析215一、市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)215二、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)215三、政策風(fēng)險(xiǎn)216四、進(jìn)入退出風(fēng)險(xiǎn)216第四節(jié) 專(zhuān)家投資建議217一、技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)217二、項(xiàng)目投資注意事項(xiàng)217三、生產(chǎn)開(kāi)發(fā)注意事項(xiàng)218四、銷(xiāo)售注意事項(xiàng)219圖表目錄圖表：太陽(yáng)能電池產(chǎn)品分類(lèi)14圖表：晶體硅電池行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈14圖表：cis薄膜太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意圖14圖表：三種柔性薄膜太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換效率的比較15圖表：結(jié)合目前電池性能對(duì)未來(lái)組件效率和成本的預(yù)測(cè)16圖表：典型cis太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)示意圖17圖表：cis 薄膜的制備18圖表：

15、薄膜太陽(yáng)電池的結(jié)構(gòu)20圖表：生成cigs薄膜的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程23圖表：美國(guó)cigs太陽(yáng)能業(yè)者制程技術(shù)路線與產(chǎn)能規(guī)畫(huà)40圖表：2009年q1-2010年q1美國(guó)ascent solar technologies主要財(cái)務(wù)指標(biāo)48圖表：2009年q1-2010年q1美國(guó)ascent solar technologies賬款及費(fèi)用51圖表：2009年q1-2010年q1美國(guó)ascent solar technologies凈利潤(rùn)54圖表：不同組成的cdte器件和以cu(in,ga,al)(ses)2為基的器件的最佳效率數(shù)據(jù)64圖表：一些知名公司所產(chǎn)不同尺寸的cigs；cigs和cdte組件商品的最大效

16、率和功率作了比較65圖表：各種工藝的指標(biāo)68圖表：一維cigs吸收層帶隙情況69圖表：各類(lèi)型太陽(yáng)電池模組的轉(zhuǎn)換效率目標(biāo)73圖表：國(guó)外及港臺(tái)主要生產(chǎn)cigs薄膜電池的公司78圖表：國(guó)內(nèi)重點(diǎn)省市目前cigs薄膜電池規(guī)模78圖表：2009年q3-2010年q1孚日集團(tuán)股份有限公司主要財(cái)務(wù)指標(biāo)87圖表：2009年q2-2010年q1孚日集團(tuán)股份有限公司資產(chǎn)負(fù)債88圖表：2009年q2-2010年q1孚日集團(tuán)股份有限公司營(yíng)業(yè)收入91圖表：2009年q2-2010年q2孚日集團(tuán)股份有限公司現(xiàn)金流量95圖表：2009年q1-2009年q4安泰科技股份有限公司主要財(cái)務(wù)指標(biāo)102圖表：2009年q3-2010年

17、q1安泰科技股份有限公司105圖表：2009年q2-2010年q1安泰科技股份有限公司現(xiàn)金流量108圖表：2009年q2-2010年q1安泰科技股份有限公司資產(chǎn)負(fù)債114圖表：2009年q2-2010年q1保定天威保變電氣股份有限公司主要財(cái)務(wù)指標(biāo)122圖表：2009年q2-2010年q1保定天威保變電氣股份有限公司盈利能力及償債能力127圖表：2009年q2-2010年q1保定天威保變電氣股份有限公司資產(chǎn)負(fù)債131圖表：2009年q1-2010年q1無(wú)錫尚德太陽(yáng)能電力有限公司主要財(cái)務(wù)及主要指標(biāo)139圖表：2009年無(wú)錫尚德太陽(yáng)能電力有限公司凈利潤(rùn)141圖表：2009年q1-2010年q1無(wú)錫尚

18、德太陽(yáng)能電力有限公司各種費(fèi)用142圖表：2008年q4-2009年q4中電電氣（南京）光伏有限公司主要財(cái)務(wù)指標(biāo)146圖表：2008年q4-2009年q4中電電氣（南京）光伏有限公司成本費(fèi)用149圖表：2006年-2009年中電電氣（南京）光伏有限公司資產(chǎn)負(fù)債152圖表：2009年q1-2010年q1江蘇林洋新能源有限公司主要財(cái)務(wù)指標(biāo)155圖表： 2010年q1江蘇林洋新能源有限公司利潤(rùn)158圖表：2006年-2009年江蘇林洋新能源有限公司現(xiàn)金流159圖表：2009年q1-2010年q1江蘇林洋新能源有限公司各種賬款費(fèi)用161圖表：2009年q1-2010年q1江西賽維太陽(yáng)能高科技有限公司主要

19、財(cái)務(wù)指標(biāo)164圖表：2009年q1-2010年q1江西賽維太陽(yáng)能高科技有限公司各種賬款及費(fèi)用167圖表：2008年q4-2009年q4常州天合光能有限公司主要財(cái)務(wù)指標(biāo)170圖表：2008年-2009年常州天合光能有限公司現(xiàn)金流量173圖表：2008年q4-2009年q4常州天合光能有限公司賬款及費(fèi)用174圖表：2009年q1-2010年q1河北晶澳太陽(yáng)能有限公司主要財(cái)務(wù)指標(biāo)178圖表：2009年河北晶澳太陽(yáng)能有限公司凈利潤(rùn)181圖表：2009年q1-2010年q1河北晶澳太陽(yáng)能有限公司賬款及費(fèi)用181圖表：2009年q1-2010年q1阿特斯光伏電子（常熟）有限公司主要財(cái)務(wù)指標(biāo)185圖表：20

20、09年q1-2010年q1阿特斯光伏電子（常熟）有限公司凈利潤(rùn)187圖表：2009年q1-2010年q1阿特斯光伏電子（常熟）有限公司賬款及費(fèi)用189圖表：薄膜電池實(shí)驗(yàn)室研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外比較194圖表：薄膜電池產(chǎn)品性能?chē)?guó)內(nèi)外比較194圖表：3種柔性薄膜太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率的比較199圖表：組件成本與產(chǎn)能、光電轉(zhuǎn)換效率的關(guān)系199圖表：結(jié)合目前電池性能對(duì)未來(lái)組件效率和成本的預(yù)測(cè)199圖表：cigs薄膜太陽(yáng)能電池的目前最高水平200圖表：中國(guó)（包括大陸與臺(tái)灣地區(qū)）投入薄膜太陽(yáng)能領(lǐng)域廠商一覽表205圖表：各種薄膜技術(shù)的比較207圖表：晶體硅電池與非晶硅電池受溫度的影響功率下降的分布示意圖207圖表：非晶

21、硅與晶體硅在材料和制作工藝成本的對(duì)比208圖表：傳統(tǒng)能源耗盡年份208圖表：各類(lèi)型太陽(yáng)能電池市場(chǎng)占有率預(yù)測(cè)209圖表：2010-2014年影響cigs薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)品行業(yè)運(yùn)行的有利因素211圖表：2010-2014年影響cigs薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)品行業(yè)運(yùn)行的穩(wěn)定因素211圖表：近年已獲得風(fēng)險(xiǎn)投資的薄膜太陽(yáng)能電池企業(yè)212第一章銅銦鎵硒（cigs）薄膜太陽(yáng)能電池概述 第一節(jié) 太陽(yáng)能電池的分類(lèi) 太陽(yáng)能光伏電池(簡(jiǎn)稱(chēng)光伏電池)用于把太陽(yáng)的光能直接轉(zhuǎn)化為電能。目前世界各國(guó)正在研究的太陽(yáng)電池主要有單晶硅、多晶硅、非晶硅太陽(yáng)電池。在能量轉(zhuǎn)換效率和使用壽命等綜合性能方面，單晶硅和多晶硅電池優(yōu)于非晶硅電池。多

22、晶硅比單晶硅轉(zhuǎn)換效率略低，但價(jià)格更便宜。另外，還有其他類(lèi)型的太陽(yáng)電池。一、硅系太陽(yáng)能電池 1.單晶硅太陽(yáng)電池單晶硅太陽(yáng)電池是當(dāng)前開(kāi)發(fā)最快的一種太陽(yáng)電池，它的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝已定型，產(chǎn)品已廣泛用于空間和地面。這種太陽(yáng)電池以高純的單晶硅棒為原料，純度要求99.999%以上。為了降低生產(chǎn)成本，現(xiàn)在地面應(yīng)用的太陽(yáng)電池等采用太陽(yáng)能級(jí)的單晶硅棒，材料性能指標(biāo)有所放寬。有的也可使用半導(dǎo)體器件加工的頭尾料和廢次單晶硅材料，經(jīng)過(guò)復(fù)拉制成太陽(yáng)電池專(zhuān)用的單晶硅棒。單晶硅太陽(yáng)電池的單體片制成后，經(jīng)過(guò)抽查檢驗(yàn)，即可按需要的規(guī)格組裝成太陽(yáng)電池組件，用串聯(lián)和并聯(lián)的方法構(gòu)成一定的輸出電壓和電流。2.多晶硅太陽(yáng)電池多晶硅太陽(yáng)電池

23、使用的材料，多半是含有大量單晶顆粒的集合體，或用廢次單晶硅材料和冶金級(jí)硅材料熔化澆鑄而成，然后注入石墨鑄模中，待慢慢凝固冷卻后，即得多晶硅錠。這種硅錠可鑄成立方體，以便切片加工成方形太陽(yáng)電池片，可提高材料利用率和方便組裝。多晶硅太陽(yáng)電池的制作工藝與單晶硅太陽(yáng)電池差不多，其光電轉(zhuǎn)換效率在12%左右，稍低于單晶硅太陽(yáng)電池，但其材料制造簡(jiǎn)便，電耗低，總的生產(chǎn)成本較低，因此得到廣泛應(yīng)用。3.非晶硅太陽(yáng)電池非晶硅太陽(yáng)電池是新型薄膜式太陽(yáng)電池，它與單晶硅和多晶硅太陽(yáng)電池的制作方法完全不同，硅材料消耗很少，電耗更低，非常吸引人。非晶硅太陽(yáng)電池的結(jié)構(gòu)各有不同，但可以通過(guò)連續(xù)生產(chǎn)方式實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。同時(shí)，非晶硅

24、太陽(yáng)電池很薄，可以制成疊層式，或采用集成電路的方法制造，一次制作多個(gè)串聯(lián)電池，以獲得較高的電壓?，F(xiàn)在日本生產(chǎn)的非晶硅串聯(lián)太陽(yáng)電池可達(dá)2.4伏。非晶硅太陽(yáng)電池存在的問(wèn)題是光電轉(zhuǎn)換率偏低，且不夠穩(wěn)定，所以尚未大量用作大型太陽(yáng)能電源，多半用于如袖珍式電子計(jì)算器，電子鐘表及復(fù)印機(jī)等產(chǎn)品。圖表：太陽(yáng)能電池產(chǎn)品分類(lèi)資料來(lái)源：中國(guó)光伏協(xié)會(huì)及相關(guān)資料整理圖表：晶體硅電池行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈資料來(lái)源：中國(guó)光伏協(xié)會(huì)及相關(guān)資料整理二、多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池 多元化合物太陽(yáng)電池是指用非單一元素半導(dǎo)體材料制成的太陽(yáng)電池?，F(xiàn)在各國(guó)研究的品種繁多，主要有硫化鎘太陽(yáng)電池、砷化鎵太陽(yáng)電池、銅引銦硒太陽(yáng)電池幾種，雖然大多數(shù)尚未工業(yè)化生產(chǎn)

25、，但預(yù)示著光電轉(zhuǎn)換的滿園春色。圖表：cis薄膜太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意圖 資料來(lái)源：中國(guó)光伏協(xié)會(huì)及相關(guān)資料整理圖表：三種柔性薄膜太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換效率的比較材料體系實(shí)驗(yàn)室研究水平產(chǎn)品達(dá)到的轉(zhuǎn)換效率非晶硅（a-si）15.5%610%碲化鎘（cdte）16.5%610%銅銦鎵硒化合物（cigs或cis）19.9%1013%資料來(lái)源：中國(guó)光伏協(xié)會(huì)及相關(guān)資料整理圖表：結(jié)合目前電池性能對(duì)未來(lái)組件效率和成本的預(yù)測(cè)技術(shù)未來(lái)商業(yè)化組件效率（當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室水平的80%）未來(lái)綜合性能（以標(biāo)準(zhǔn)硅電池未來(lái)商業(yè)化效率為參照標(biāo)準(zhǔn)）未來(lái)商業(yè)化成本指標(biāo)硅（非標(biāo)準(zhǔn)）19.8%1.180.85（競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)）硅（標(biāo)準(zhǔn)）17.0%1.001.00

26、（標(biāo)準(zhǔn)）銅銦硒（cis）15.9%0.920.54（競(jìng)爭(zhēng)力很強(qiáng)）碲化鎘（cdte）13.2%0.780.64（競(jìng)爭(zhēng)力很強(qiáng)）非晶硅（單結(jié)）8.0%0.471.06（一般）非晶硅（三結(jié)或雙結(jié)）9.7%0.570.88（競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)）資料來(lái)源：中國(guó)光伏協(xié)會(huì)及相關(guān)資料整理三、聚合物多層修飾電極型太陽(yáng)能電池 聚光是降低太陽(yáng)電池利用總成本的一種措施。通過(guò)積光器使較大面積的陽(yáng)光聚在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，以增加光強(qiáng)，獲得更多的電能輸出。通常聚光器的倍率大于幾十，其結(jié)構(gòu)可采用反射式或透鏡式。聚光器的跟蹤一般用光電自動(dòng)跟蹤。散熱方式可以是氣冷或水冷，有的與熱水器結(jié)合，既獲得電能，又得到熱水。用于聚光太陽(yáng)電池的單體，與普通

27、太陽(yáng)電池略有不同，因需耐高倍率的太陽(yáng)輻射，特別是在較高溫度下的光電轉(zhuǎn)換性能要得到保證，故在半導(dǎo)體材料選擇、電池結(jié)構(gòu)和柵線設(shè)計(jì)等方面都要進(jìn)行一些特殊考慮。最理想的材料是砷化鎵，其次是單晶硅材料。四、納米晶化學(xué)太陽(yáng)能電池 納米晶tio2工作原理：染料分子吸收 太陽(yáng)光能躍遷到激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，電子快速注入到緊鄰的 tio2導(dǎo)帶，染料中失去的電子則很快從電解質(zhì)中得到補(bǔ)償，進(jìn)入tio2導(dǎo)帶中的電于最終進(jìn)入導(dǎo)電膜，然后通過(guò)外回路產(chǎn)生光電流。特點(diǎn)：廉價(jià)的成本和簡(jiǎn)單的工藝及穩(wěn)定的性能。其光電效率穩(wěn)定在10以上，制作成 本僅為硅太陽(yáng) 電池的1/51/10壽命能達(dá)到2o年以上。第二節(jié) 銅銦硒（cis）薄膜太陽(yáng)

28、能電池介紹 一、cis太陽(yáng)電池的結(jié)構(gòu) 自70年代以來(lái)，為了大幅度降低太陽(yáng)電池的成本，光伏界一直在研究開(kāi)發(fā)薄膜電池，并先后開(kāi)發(fā)出硅基薄膜電池（非晶硅太陽(yáng)能電池。微晶、多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池）、硫化鎬（cdte）電他，銅鋼硒（cis）電池等。1976年，第一個(gè)cis多晶薄膜太陽(yáng)能電池的誕生，真正激勵(lì)了各國(guó)研究者。研究中，人們通過(guò)合金化合物cu(ga，in)se2和cuin(s，se)2的成功制備，將原有cis光伏材料的禁帶寬度增大，使其更接近光伏轉(zhuǎn)換最佳值約1.4ev ，在提高轉(zhuǎn)換效率的同時(shí)獲得了更高的開(kāi)路電壓。對(duì)高效多晶薄膜太陽(yáng)能電池分析測(cè)試研究的結(jié)果表明，電池的轉(zhuǎn)換效率是由活性吸收材料(如cui

29、nse2) 中載流子的復(fù)合來(lái)控制。同時(shí)多數(shù)載流子在晶界邊緣的復(fù)合也是造成多晶太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率降低的另一重要原因。在多年研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，2000年西門(mén)子公司正式生產(chǎn)了圖表：典型cis太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)示意圖資料來(lái)源：中國(guó)光伏協(xié)會(huì)及相關(guān)資料整理cis體的材料：一般將cuinse2和它的擴(kuò)展材料都統(tǒng)稱(chēng)為cis材料。cis單晶的主要制備方法有水平布里奇曼法、移動(dòng)加熱法、硒化液相cu-in合金法、溶液法和水平梯度區(qū)冷卻法。cis 薄膜的制備：cis薄膜的制備方法多種多樣，大致可以歸為三類(lèi): cuin的合金過(guò)程和se化分離；cu、in、se一起合金化；cuinse2化合物的直接噴涂。主要的制備技術(shù)包括:真

30、空蒸鍍、電沉積、反應(yīng)濺射、化學(xué)浸泡、快速凝固技術(shù)、化學(xué)氣相沉積、分子束外延、噴射熱解等。其中蒸鍍法所制備的cis太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率最高。另外，電沉積工藝也以其簡(jiǎn)單低廉的制作過(guò)程得到了廣泛研究，有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用前景。圖表：cis 薄膜的制備資料來(lái)源：中國(guó)光伏協(xié)會(huì)及相關(guān)資料整理二、cis電池的特點(diǎn) 1.低成本cis電池采用了廉價(jià)的na-lime玻璃做襯底，采用濺射技術(shù)為制備的主要技術(shù)，這樣cu，in，ga，al，zn的耗損量很少，對(duì)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)而言，如能保持比較高的電池的效率，電池的價(jià)格以每瓦計(jì)算會(huì)比相應(yīng)的單晶硅和多晶硅電池的價(jià)格低得多。2.高效率禁帶寬度（1.1ev）適于太陽(yáng)光的光電轉(zhuǎn)換；容易形成

31、固溶體以控制禁帶寬度的特點(diǎn)，目前實(shí)驗(yàn)室樣片效率達(dá)到18.8。3.可大規(guī)模生產(chǎn)近二十年的研究表明，cis電池的界面是化學(xué)穩(wěn)定的；亞穩(wěn)態(tài)缺陷對(duì)載流子有正面的影響；而cu漂移是可逆的，它的漂移緩解了在材料中的化學(xué)勢(shì)產(chǎn)生的缺陷梯度，這種適應(yīng)性使其有很好的抗輻照和抗污染能力，從而具備大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。三、生產(chǎn)高效cis太陽(yáng)電池的難點(diǎn) （1）多層薄膜的制備技術(shù)，及薄膜厚度和摻雜的均勻控制。（2）高質(zhì)量多晶薄膜的制備，產(chǎn)生致密性粒徑大于1微米cis薄膜。（3）大面積生產(chǎn)的穩(wěn)定性。第三節(jié) 銅銦鎵硒（cigs）薄膜太陽(yáng)能電池介紹 一、cigs太陽(yáng)能電池基本概念 以銅銦鎵硒為吸收層的高效薄膜太陽(yáng)能電池，簡(jiǎn)稱(chēng)為銅銦

32、鎵硒電池cigs電池。其典型結(jié)構(gòu)是：glass/mo/cigs/zns/zno/zao/mgf2。（多層膜典型結(jié)構(gòu)：金屬柵/減反膜/透明電極/窗口層/過(guò)渡層/光吸收層/背電極/玻璃）cigs薄膜電池組成可表示成cu(in1-xgax)se2的形式，具有黃銅礦相結(jié)構(gòu)，是cuinse2和cugase2的混晶半導(dǎo)體。二、cigs太陽(yáng)電池的結(jié)構(gòu) cigs光電池其結(jié)構(gòu)有別于非晶型硅光電池，主要再于光電層與導(dǎo)電玻璃間有一緩沖層（buffer layer），該層材質(zhì)通常為硫化鉻（cds）。其載體亦可使用具可撓性材質(zhì)，因此制程可以roll-to-roll方式進(jìn)行。目前商業(yè)化制程是由shell solar所開(kāi)發(fā)

33、出來(lái)，制程中包含一系列真空程序，造成硬件投資與制造成本均相當(dāng)高昂，粗估制程投資一平方米約需us$33。實(shí)驗(yàn)室常用的同步揮發(fā)式制程，放大不易，可能不具商業(yè)化可行性。另一家公司，iset，已積極投入開(kāi)發(fā)非真空技術(shù)，嘗試?yán)媚蚊准夹g(shù)，以類(lèi)似油墨制程（ink process）制備層狀結(jié)果，據(jù)該公司報(bào)導(dǎo)，已獲初步成功，是否能發(fā)展成商業(yè)化制程，大家正拭目以待。另外，美國(guó)nrel亦成功開(kāi)發(fā)一種三步驟制程（3-stage process），在實(shí)驗(yàn)室非常成功，獲得19.2光電效率的太陽(yáng)能電池。不過(guò)由于該制程相當(dāng)復(fù)雜，花費(fèi)亦大，咸認(rèn)放大不易。在高轉(zhuǎn)換效率cuin。一 ga se2(簡(jiǎn)稱(chēng)cigs)薄膜太陽(yáng)電池中，電

34、池的結(jié)構(gòu)一般為：玻璃m0cigscdsiznozno：aln ia，如圖所示。圖表：薄膜太陽(yáng)電池的結(jié)構(gòu)資料來(lái)源：中國(guó)光伏協(xié)會(huì)及相關(guān)資料整理其中，cigs是p型半導(dǎo)體，帶隙寬度為104124ev( =004)，作為太陽(yáng)電池的吸收層；izno是高阻n一型半導(dǎo)體和zno：a1摻雜的低阻透明導(dǎo)電層一起作為窗口層，帶隙寬度為337ev，cds作為緩沖層，其禁帶寬度為240ev。如果由cigs與zno直接接觸形成pn結(jié)，它們帶隙相差太大，且由于它們晶格常數(shù)也相差較大，直接接觸的晶格匹配不好，影響光伏電池的輸出性能。因此，在cigs和zno之間增加一層很薄的cds(約50nm)作為緩沖層，形成cigscds

35、zno結(jié)構(gòu)，其能帶組成如圖所示 j?；瘜W(xué)水浴法沉積的cds具有無(wú)針孔、結(jié)構(gòu)致密的特點(diǎn)，與cigs薄膜的晶格失配較低，約為14l3。此外，它能夠完整地包覆在粗糙的cigs表面，有效地阻止濺射zno對(duì)cigs薄膜的損傷，消除由此引起的電池短路現(xiàn)象，同時(shí)通過(guò)薄膜中cd原子擴(kuò)散到cigs表面有序缺陷層進(jìn)行微量摻雜，改善異質(zhì)結(jié)的特性。三、cigs薄膜太陽(yáng)電池的優(yōu)勢(shì) （1）cuinse2中in用ga 替代，可以使半導(dǎo)體的禁帶寬度在1.041.65ev 間變化，適合于調(diào)整和優(yōu)化禁帶寬。如在膜厚的地方調(diào)整ga的含量，形成梯度帶隙半導(dǎo)體，會(huì)產(chǎn)生背表面場(chǎng)效應(yīng)，可獲得更多的電流輸出；使pn 結(jié)附近的帶隙提高，形成v

36、字形帶隙分布。能進(jìn)行這種帶隙裁剪是cigs系電池相對(duì)于si系和cdte系電池的最大優(yōu)勢(shì)。（2）cigs 可以在玻璃基板上形成缺陷很少的、晶粒巨大的、高品質(zhì)結(jié)晶。這種晶粒尺寸是其他多晶薄膜無(wú)法達(dá)到的。（3）cigs 是已知半導(dǎo)體材料中光吸收系數(shù)最高的，達(dá)到105/cm（4）cigs是一種直接帶隙的半導(dǎo)體材料，最適合薄膜化。同時(shí)由于極高的光吸收系數(shù)，電池吸收層的厚度可以降低23，這樣就降低原材料的消耗。（5）cigs的na 效應(yīng)。na 等堿金屬是si系半導(dǎo)體中的殺手，但在cigs系中，微量的na 會(huì)提高轉(zhuǎn)換效率和成品率，所以使用鈉鈣玻璃作為基板，除了成本問(wèn)題，也有na 摻雜的考慮。（6）沒(méi)有光致衰

37、退效應(yīng)（swe）的半導(dǎo)體材料，光照會(huì)提高cis 的轉(zhuǎn)換效率，因此此類(lèi)太陽(yáng)能電池的工作壽命長(zhǎng)。cigs 電池中所涉及的薄膜材料的制備方法主要是濺射方法和化學(xué)浴方法，這些方法均可以獲得均勻大面積的薄膜，同時(shí)又為降低成本奠定了基礎(chǔ)。四、cigs薄膜三種制備技術(shù)的特點(diǎn) 目前，cigs的制備方法主要為真空蒸發(fā)法、濺射法和電沉積法。真空蒸發(fā)法是較為傳統(tǒng)的方法，在制作過(guò)程中能夠有效地控制薄膜的成分。電沉積法是一種低溫沉積方法，且是一種最具潛力的低成本制備cigs先驅(qū)薄膜的方法，在制備過(guò)程中，可以有效地控制薄膜的厚度、化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及孔隙率，而且設(shè)備投資少、原材料利用率高、工藝簡(jiǎn)單、易于操作，但要想通過(guò)該方法

38、制備理想的具有復(fù)雜組成的薄膜材料較為困難。濺射法一般通過(guò)濺射cuin和cuga沉積cuinga合金薄膜預(yù)制層，然后硒化制得。1.真空蒸發(fā)法真空蒸發(fā)法按照蒸發(fā)熱源數(shù)目的多少可分為單源蒸發(fā)法、雙源蒸發(fā)法和三源蒸發(fā)法。所謂單源蒸發(fā)就是利用單一熱源(如熱絲)加熱cis(cigs)合金，使之蒸發(fā)沉積到玻璃基片上，獲得cis(cigs)薄膜。此方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是要先期合成cis(cigs)合金作為蒸發(fā)源，不易控制組分和結(jié)構(gòu)。雙源蒸發(fā)即分別利用cu。se2和in2ses，或者cis(cigs)和se兩種熱源，蒸發(fā)后沉積在基片上，獲得單相薄膜，此方法較單源法易于控制薄膜的組分和結(jié)構(gòu)。三源蒸發(fā)即利用3

39、種熱源使cu、in和se分別蒸發(fā)后共同沉積到基片上。采用三源蒸發(fā)的關(guān)鍵是要控制三者蒸發(fā)和沉積的速率，以獲得預(yù)期的成分。此方法的特點(diǎn)是易于控制組分和結(jié)構(gòu)，與前兩種方法相比，不用合成蒸發(fā)源材料。三源蒸發(fā)是當(dāng)前應(yīng)用最廣、研究最多的方法。蒸發(fā)過(guò)程中cu、in、ga和se的蒸發(fā)速率和蒸發(fā)質(zhì)量是決定元素配比和晶相結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。大量試驗(yàn)表明，蒸發(fā)法制備cis薄膜的成分不僅與蒸發(fā)源物質(zhì)的成分有關(guān)，還受襯底溫度、蒸發(fā)速率和退火溫度的影響。若在高溫襯底下蒸發(fā)，必須在se氣氛中進(jìn)行；或者先在低襯底溫度下蒸發(fā)cu或in，然后在se氣氛中提高襯底溫度(只有成為硒化物時(shí)，即使襯底溫度達(dá)到823k，也不會(huì)出現(xiàn)反蒸現(xiàn)象)。影響

40、cis和cigs薄膜形貌和結(jié)構(gòu)的主要因素是cuin(或in+ga)的配比，接近1；1配比的薄膜除硬度大些外，其晶粒大，表面平整，與mo有好的附著性。成膜后的cu：in比值不僅與cu和in的原始投人量和蒸發(fā)速率(包括se)有關(guān)，還與襯底的加熱過(guò)程緊密相關(guān)。蒸發(fā)法制備cis薄膜工藝復(fù)雜、重復(fù)性較差，在較大的面積上控制實(shí)際流量也不容易，反應(yīng)速度慢，成本較高，因此不適合大規(guī)模生產(chǎn)。這也進(jìn)一步限制了蒸發(fā)法制備cis和cigs薄膜的應(yīng)用。2.濺射法濺射過(guò)程可定義為因受到高能投射粒子的撞擊而引起的靶粒子噴射。該技術(shù)是物理過(guò)程而不是化學(xué)過(guò)程，因此極適于生長(zhǎng)熔點(diǎn)和蒸氣壓都不大相同的元素所構(gòu)成的化合物、合金以及大

41、面積薄膜的沉積。cu、in和se蒸氣可由高能惰性離子轟擊電極或陰極表面，使原子運(yùn)動(dòng)噴出而形成。濺射的原子在襯底上沉積，形成薄膜。由于濺射原子與撞擊離子數(shù)量成正比，這一過(guò)程可簡(jiǎn)單而精確地控制薄膜的沉積速率。與蒸發(fā)方法相比，濺射方法可以比較可靠地調(diào)節(jié)各元素的化學(xué)配比，使制得的cigs薄膜更能滿足制備cu-rich和in-rich雙層結(jié)構(gòu)的要求。(1)粉末濺射(rf)piekoszewski等采用濺射法在襯底溫度為293793k時(shí)，細(xì)粒粉末濺射形成貧se、富in的多相薄膜。單相化學(xué)計(jì)量比的culnse2薄膜可由粗粒粉末在對(duì)陰極形成。tsub為323627k，制備的薄膜是閃鋅礦型； 為770k左右，生

42、成的晶粒大小為1肛m，具黃銅礦結(jié)構(gòu)。samaan等觀察到rf法粉末粒度和電壓對(duì)薄膜的結(jié)構(gòu)和電阻均具有較大的影響。他在 673k時(shí)制備了黃銅礦結(jié)構(gòu)的薄膜，并發(fā)現(xiàn)當(dāng)ts 713k時(shí)，盡管晶體顆粒增大，但薄膜質(zhì)量降低。該法的沉積速率雖然能夠控制，但是沉積速率非常低。(2)反應(yīng)磁控濺射cu+ in+ 2h2 s culnse2+2h2該法可以沉積出高質(zhì)量的culnse2薄膜，單相薄膜可在ar+h2se的條件下通過(guò)cu、in反應(yīng)濺射沉積而形成， 曲一673k。當(dāng)ts 較高時(shí)，將形成過(guò)量in，in被二次濺射，達(dá)到化學(xué)計(jì)量比。該法可合成大顆粒高純度的culnse2。其最大的缺點(diǎn)是合成過(guò)程中需排出大量反應(yīng)生成

43、的氫氣，同時(shí)要安全地輸送毒性很大的hzse。磁控管反應(yīng)濺射是生產(chǎn)小面積(25cm25cm)薄膜頗有前途的技術(shù)，但是作為se源的hzse氣體有毒，限制了該法的廣泛應(yīng)用。3. 低溫沉積法在低溫沉積中，電沉積法是一種低成本制造cigs先驅(qū)薄膜的最有潛力的方法。(1)沉積cigs薄膜的原理cigs薄膜中，每一種元素都具有不同的電化學(xué)性能，并且都需要在溶液中共沉積，這就使得整個(gè)系統(tǒng)變得非常復(fù)雜。4種元素的沉積電位相差很大，其中g(shù)a的還原最為困難。因此通常需要通過(guò)優(yōu)化溶液條件使它們的沉積電位盡可能地接近以達(dá)到共沉積結(jié)晶的目的。圖表：生成cigs薄膜的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程資料來(lái)源：中國(guó)光伏協(xié)會(huì)及相關(guān)資料整理式中：

44、m是金屬cu、in和ga；x、y是原子或離子數(shù)； 是電子數(shù)或價(jià)數(shù)。(2)影響電沉積制備半導(dǎo)體cis(cigs)薄膜的因素因?yàn)殡娀瘜W(xué)共沉積是多相(固液相均為多相)交界面的物質(zhì)基本粒子與物質(zhì)顆粒的復(fù)合運(yùn)動(dòng)與交換，那么就有諸多影響因素。影響電沉積薄膜質(zhì)量的主要因素包括電壓、電解質(zhì)濃度配比、溶液的ph值及其沉積溫度、基體材料的選擇等。在制備過(guò)程中，上述參量中有一種發(fā)生變化，都將對(duì)制備的薄膜的性能及結(jié)構(gòu)造成很大的影響，并會(huì)因此而改變沉積層的成分。 電壓的影響電沉積一般有恒電壓和恒電流兩種方式，一般采用恒電壓電沉積制備cis和cigs薄膜。電壓的調(diào)整可以改變沉積的速度，沉積速度較慢時(shí)得到的薄膜表面形態(tài)好，

45、與基底結(jié)合較好，不容易脫落起皮。 電解質(zhì)濃度配比在溶液中，離子的濃度越高，其對(duì)應(yīng)的電極電位就越大，將首先沉積出來(lái)，即在沉積成分中的含量高。反之，濃度越低，電極電位就越小，沉積出來(lái)的就少。調(diào)節(jié)離子濃度的比值，可以縮小它們之間的電極電位差值。這種調(diào)整一般可用化學(xué)平衡(酸堿平衡、沉淀及溶解平衡、絡(luò)合平衡等)來(lái)實(shí)現(xiàn)。電解質(zhì)溶液中各種離子的濃度對(duì)膜的成分有直接影響_2 ，但溶液中離子濃度的比值未必與薄膜設(shè)定組成相同。但鍍液中離子濃度的比例愈高，在膜中的比例也愈高。溶液的ph值當(dāng)有h 參加電極反應(yīng)時(shí)，ph值的大小直接影響到不同元素的離子能否在陰極上共沉積以及沉積薄膜中不同元素原子的比例，而且電解質(zhì)溶液的酸

46、度也決定被還原物質(zhì)的氧化態(tài)和還原態(tài)的形式，溶液的ph值對(duì)電化學(xué)反應(yīng)和成膜反應(yīng)都有較大的影響，通常只有在一定的ph值范圍內(nèi)才能形成指定結(jié)構(gòu)的膜材料。在調(diào)整沉積物物理特性的問(wèn)題上，ph值比其它因素更加重要。溫度溫度會(huì)影響遷移率、擴(kuò)散速率，并常常對(duì)絡(luò)合物的機(jī)制和穩(wěn)定性有影響，這可能使添加劑分解。溫度的升高一般將增加膜內(nèi)惰性較強(qiáng)金屬成分的含量。但是由于溫度改變時(shí)會(huì)造成一些間接的影響，如改變了絡(luò)合物溶液的組成等，故情況稍微復(fù)雜些。通常沉積溫度保持在室溫條件下。 基體材料的選擇在不同的基體材料上，離子的沉積電位是不同的，電沉積制備的薄膜將會(huì)有不同的表面形貌。主要原因包括：基體表面上晶核的生成及長(zhǎng)大速度不能

47、控制；使用基體的晶體結(jié)構(gòu)不規(guī)則(一般為多晶結(jié)構(gòu))；基體與沉積層的晶格常數(shù)不一致；基體材料中的雜質(zhì)將會(huì)影響膜的質(zhì)量。所以只有選擇適當(dāng)?shù)幕w材料才能制備出良好的薄膜。電沉積在原理上比較簡(jiǎn)單，但在電化學(xué)方面變得很復(fù)雜，因?yàn)槌顺练e出三元(四元)的cis(cigs)外，還有可能沉積出單一元素或者其他二元素相。guulen等用xrd和選擇化學(xué)刻蝕的方法確定cuse和inse化合物是前驅(qū)物膜的主要雜相。一般采用電沉積法制備cigs薄膜，要與蒸發(fā)法或?yàn)R射法結(jié)合起來(lái)調(diào)整元素配比，才能得到高質(zhì)量的薄膜_2 。第二章2009-2010年世界cigs薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r分析 第一節(jié)2009-2010年世界薄膜

48、太陽(yáng)能電池的發(fā)展分析 一、全球薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展 2008年全球薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)量達(dá)892 mw，同比增長(zhǎng)123%，而在2007年全球薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)量達(dá)到400 mw，也較2006年的181 mw增長(zhǎng)120%。產(chǎn)量增速連續(xù)兩年超過(guò)120%，顯示了薄膜太陽(yáng)能電池極為強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。作為傳統(tǒng)太陽(yáng)能制造大國(guó)的日本，由于2008年全球硅原料需求暢旺導(dǎo)致價(jià)格高漲，其太陽(yáng)能電池廠商紛紛轉(zhuǎn)往材料成本低的薄膜領(lǐng)域發(fā)展。2008年日本薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)能達(dá)440.5 mw，同比增長(zhǎng)133.7%。從目前全球太陽(yáng)能電池的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，雖然硅基太陽(yáng)能電池占據(jù)主流地位，但是它仍然存在不少缺陷，而薄膜太陽(yáng)能電池作

49、為一種新的選擇出現(xiàn)，雖然短期內(nèi)替代硅基太陽(yáng)能電池的主流地位并不現(xiàn)實(shí)，但它對(duì)于全球光伏產(chǎn)業(yè)的巨大推動(dòng)作用卻毋庸置疑。另外，全球薄膜太陽(yáng)能龍頭美國(guó)first soalr計(jì)劃于2014年使其碲化鎘(cdte)薄膜太陽(yáng)能電池模塊每瓦制造成本達(dá)到0.520.63美元，相較于目前每瓦約0.93美元的成本下降30%40%，轉(zhuǎn)換效率由目前10.9%拉升至12.5%，這無(wú)疑也將大大增加薄膜太陽(yáng)能電池廠商的信心。從歷史上看，發(fā)生經(jīng)濟(jì)危機(jī)的時(shí)候往往就是行業(yè)發(fā)生變化和更新?lián)Q代的時(shí)候。這對(duì)印刷太陽(yáng)能電池等新興技術(shù)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)鞏固優(yōu)勢(shì)、擴(kuò)展市場(chǎng)的好機(jī)會(huì)。比起只能通過(guò)發(fā)電站傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)電池，印刷太陽(yáng)能電池能隨時(shí)隨地為用戶提供

50、電能，因此未來(lái)的市場(chǎng)前景非常廣闊。” 目前人們使用的大多數(shù)太陽(yáng)能電池都是用晶體硅制成的，而且它們一般都被放置在玻璃等硬性承印物上。 據(jù)預(yù)測(cè)，碲化鎘(cdte)、銅銦鎵二硒(cigs)和染料敏化太陽(yáng)能電池(dssc)等有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的銷(xiāo)售額將從2009年的不到5億美元增長(zhǎng)到2014年的200億美元。 到那時(shí)，薄膜太陽(yáng)能電池將廣泛采用聚酯有機(jī)材料進(jìn)行生產(chǎn)，而且隨著印刷速度的提高、成本的下降和產(chǎn)量的增加，有很一大部分薄膜太陽(yáng)能電池都通過(guò)印刷的方式生產(chǎn)出來(lái)。公司認(rèn)為在未來(lái)10年內(nèi)，至少將有50%的太陽(yáng)能電池會(huì)采用印刷的方式進(jìn)行生產(chǎn)。目前，歐洲國(guó)家在推動(dòng)印刷太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展上所起到的作用非常大，因?yàn)?/p>

51、它們不但能為太陽(yáng)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)提供了充足的資金，而且還能給太陽(yáng)能電池的用戶提供一定的補(bǔ)貼或稅收優(yōu)惠。 對(duì)與太陽(yáng)能電池有關(guān)的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，籌措資金并不是一件很困難的事，只是有時(shí)候需要人們等待的時(shí)間長(zhǎng)一些。以印刷有機(jī)太陽(yáng)能電池為例，當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)衰退無(wú)疑是給它帶來(lái)了一個(gè)新的發(fā)展機(jī)遇，因?yàn)楹芏嗳硕荚趯ふ倚碌哪茉唇鉀Q方案。很多企業(yè)都引進(jìn)了太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)設(shè)備，以便為即將到來(lái)的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇做好準(zhǔn)備。” 目前，最活躍的一個(gè)印刷電子領(lǐng)域就是染料敏化太陽(yáng)能電池(dssc)，因?yàn)樗谒斜∧ぜ夹g(shù)中的應(yīng)用范圍最廣。 作為歐洲最著名的印刷電子貿(mào)易協(xié)會(huì)，有機(jī)電子協(xié)會(huì)認(rèn)為印刷電子技術(shù)最早將在消費(fèi)品領(lǐng)域得到應(yīng)用。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)

52、還將延伸到對(duì)與建筑物融為一體的太陽(yáng)光電板（buildingintegratedphotovoltaic，bipv。將太陽(yáng)光電系統(tǒng)結(jié)合建筑設(shè)計(jì)的一種節(jié)能建材產(chǎn)品，可直接取代傳統(tǒng)屋頂、窗戶、外墻及遮陽(yáng)/雨棚等。可大幅改善傳統(tǒng)太陽(yáng)光電系統(tǒng)笨重外型，不但美觀，而且還可以增加空間效益；打造另一個(gè)太陽(yáng)光電建筑產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)商機(jī))的生產(chǎn)過(guò)程中。據(jù)預(yù)測(cè)，從2015年開(kāi)始，安裝在住宅樓的房頂、外墻和其他地方上的印刷有機(jī)太陽(yáng)能電池板將與電網(wǎng)相連，以便享受政府部門(mén)提供的上網(wǎng)電價(jià)政策（如補(bǔ)貼、稅收減免等）。在今天的歐洲，似乎只有非晶硅太陽(yáng)能電池才能享受長(zhǎng)期保護(hù)電價(jià)，而再過(guò)5年左右，有機(jī)電子材料將達(dá)到或超過(guò)非晶硅的導(dǎo)電水平

53、，并能與多晶硅的性能相媲美。 等到那個(gè)時(shí)候，太陽(yáng)能電池的成本將達(dá)到與傳統(tǒng)發(fā)電成本相同的水平，這也將進(jìn)一步提升太陽(yáng)能電池在能源市場(chǎng)上的份額。 歐洲光伏工業(yè)協(xié)會(huì)（epia）曾經(jīng)預(yù)測(cè)，到2020年，太陽(yáng)能電池在歐洲電力銷(xiāo)售領(lǐng)域所占的市場(chǎng)份額大約為2%到3%，而去年年底，該協(xié)會(huì)將這一預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)提高到了原來(lái)的四倍，達(dá)到了12%。 與這種樂(lè)觀預(yù)期相反的是，德國(guó)政府于近日宣布，截止到2010年，太陽(yáng)能發(fā)電只能占到該用電量的2%到3%。德國(guó)目前是歐洲地區(qū)安裝太陽(yáng)能電池?cái)?shù)量最多的國(guó)家之一，因?yàn)樗転檫@類(lèi)用戶提供非常優(yōu)厚的再生能源補(bǔ)貼。 直到現(xiàn)在，德國(guó)還在全球每年新增的太陽(yáng)能產(chǎn)能中占據(jù)著一半以上的份額，但它在全球太

54、陽(yáng)能市場(chǎng)上的領(lǐng)導(dǎo)地位已經(jīng)被西班牙所取代，后者在去年共安裝了總發(fā)電量為2511兆瓦的太陽(yáng)能裝置。這一數(shù)字分別比德國(guó)和美國(guó)新增的發(fā)電能力高出了三分之二和七倍。 人們之所以預(yù)計(jì)太陽(yáng)能電池在歐洲的增長(zhǎng)速度會(huì)有所減慢，主要是因?yàn)槲靼嘌勒畬?duì)新增產(chǎn)能設(shè)置了500兆瓦的上限，但在其他歐洲國(guó)家，太陽(yáng)能電池的產(chǎn)能將在政府的刺激下得到進(jìn)一步提升。意大利就打算在今年將自己的太陽(yáng)能電池產(chǎn)能提高一倍，達(dá)到500兆瓦。 歐洲光伏工業(yè)協(xié)會(huì)希望太陽(yáng)能電池在歐洲的持續(xù)增長(zhǎng)能夠幫助投資者建立信心，而且隨著成本的逐漸下降，這個(gè)領(lǐng)域的規(guī)模也將變得越來(lái)越大。 薄膜太陽(yáng)能電池也做好了為用戶提供更高投資回報(bào)率的準(zhǔn)備。染料敏化太陽(yáng)能電池的回

55、本速度非?？焱ǔＴ?8個(gè)月到2年之間，而非晶硅太陽(yáng)能電池的回本時(shí)間可能就要前者長(zhǎng)2到3倍。 但是2009年，晶體硅太陽(yáng)能電池的成本也出現(xiàn)了大幅下滑僅在第一季度就下跌了20%左右。這主要是由多晶硅供應(yīng)商產(chǎn)能過(guò)剩造成的，而且根據(jù)預(yù)測(cè)，這將使多晶硅的價(jià)格從2008年的400美元/千克下降到50美元/千克。原材料成本的急劇下降迫使很多非晶硅太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)商開(kāi)始想方設(shè)法降低產(chǎn)品價(jià)格。 目前，印刷太陽(yáng)能電池并沒(méi)有與晶體硅太陽(yáng)能電池展開(kāi)直接競(jìng)爭(zhēng)，因?yàn)樗牡谝慌虡I(yè)化產(chǎn)品都被投向了消費(fèi)市場(chǎng)，這對(duì)太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)，是一個(gè)全新的市場(chǎng)。 位于英國(guó)威爾士的g24innovations公司一直致力于為消費(fèi)品提供染料敏化

56、太陽(yáng)能電池技術(shù)，而且他們現(xiàn)在已經(jīng)成為了新一代用于弱光和室內(nèi)環(huán)境中的染料敏化薄膜太陽(yáng)能電池的第一個(gè)商業(yè)制造商。 在過(guò)去的5到6年間，與建筑物融為一體的太陽(yáng)光電板（bipv）一直被人們認(rèn)為是歐洲地區(qū)最具潛力的一個(gè)市場(chǎng)，而且它們大多是采用印刷過(guò)程進(jìn)行生產(chǎn)的。市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)nanomarkets預(yù)測(cè)，全球bipv的銷(xiāo)售額將從2008年的5.28美元增長(zhǎng)到2015年的82億美元。 在bipv系統(tǒng)中，太樣能電池元件是直接嵌在建筑材料中的，因此它們可以傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池板的理想替代品。 薄膜太陽(yáng)能電池已經(jīng)證明了自己在bipv領(lǐng)域中具有比晶體硅模塊更高的成本和能源效率。據(jù)預(yù)測(cè)，薄膜太陽(yáng)能電池將在未來(lái)六年內(nèi)成為市場(chǎng)上的新一代霸主，并且有80%的薄膜太陽(yáng)能電池都將采用晶體硅技術(shù)。二、三種薄膜太陽(yáng)