CIGS太陽電池國內(nèi)研究進(jìn)展

1、CIGS太陽電池國內(nèi)研究進(jìn)展太陽電池國內(nèi)研究進(jìn)展張坤張坤2011-07-03銅銦鎵硒（銅銦鎵硒（CIGS）薄膜太陽電池）薄膜太陽電池 CIGS薄膜太陽電池是在玻璃或其他廉價(jià)襯底上沉積薄膜太陽電池是在玻璃或其他廉價(jià)襯底上沉積67層薄膜，薄膜總厚層薄膜，薄膜總厚度為度為幾個(gè)微米幾個(gè)微米的化合物半導(dǎo)體的化合物半導(dǎo)體光伏器件光伏器件。磁控濺射磁控濺射/共蒸發(fā)共蒸發(fā)直流磁控濺射直流磁控濺射化學(xué)浴沉積化學(xué)浴沉積對(duì)靶射頻濺射對(duì)靶射頻濺射射頻濺射射頻濺射熱蒸發(fā)熱蒸發(fā)組件過程: 清洗基底 磁控濺射沉積Mo背電極 激光劃線 磁控濺射/共蒸發(fā)CIGS吸收層Hamakawa, Yoshihiro: Thin Film

2、 Solar Cells, Springer, 2004. 化學(xué)浴沉積CdS 機(jī)械劃線 射頻濺射窗口層 機(jī)械劃線substrate 熱蒸發(fā) Ni/Al頂電極 減反射層研究研究CIGS近近30年，年，2002獲得獲得863項(xiàng)目資助；項(xiàng)目資助；通過通過濺射濺射制備的制備的 1 cm2面積太陽電池最高光電轉(zhuǎn)換效率為面積太陽電池最高光電轉(zhuǎn)換效率為 10.6%；通過通過蒸發(fā)蒸發(fā)制備的制備的 1 cm2太陽電池最高光電轉(zhuǎn)換效率為太陽電池最高光電轉(zhuǎn)換效率為 14.1%；10 cm10 cm組件最高光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到組件最高光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 8.9%；無無 Cd緩沖層的緩沖層的ZnS/Cu(In,Ga)Se2

3、太陽電池最高光電轉(zhuǎn)換效率為太陽電池最高光電轉(zhuǎn)換效率為 11.4%；不銹鋼不銹鋼為襯底的柔性太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到為襯底的柔性太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 10.6%；聚酰亞胺聚酰亞胺襯底的柔性太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到襯底的柔性太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 9.2%。電沉積電沉積方法制備的方法制備的 CIGS 太陽電池效率達(dá)到太陽電池效率達(dá)到 6.8%。評(píng)價(jià)：評(píng)價(jià)：研究全面且均取得一定成果；研究全面且均取得一定成果；較早進(jìn)行中試，有一定產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)；較早進(jìn)行中試，有一定產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)；人才遍布各地，促進(jìn)自身發(fā)展；人才遍布各地，促進(jìn)自身發(fā)展；自主創(chuàng)新能力差；自主創(chuàng)新能力差；團(tuán)隊(duì)氣氛不佳團(tuán)隊(duì)氣氛不佳； 1.耀飛

4、國際項(xiàng)目耀飛國際項(xiàng)目 2009年年,廣州市與耀飛國際有限公司和廣東信宇投資有限公司簽約廣州市與耀飛國際有限公司和廣東信宇投資有限公司簽約,擬投資擬投資5億美元樹億美元樹立立4條條25MW的的CIGS消費(fèi)線。消費(fèi)線。2.愛瑞安錦州項(xiàng)目愛瑞安錦州項(xiàng)目2009年年,錦州與美國錦州與美國ARION集團(tuán)、臺(tái)灣金色動(dòng)力太陽能有限公司簽署了協(xié)作協(xié)議集團(tuán)、臺(tái)灣金色動(dòng)力太陽能有限公司簽署了協(xié)作協(xié)議,投投資資30億元人民幣樹立億元人民幣樹立200兆瓦消費(fèi)規(guī)模。兆瓦消費(fèi)規(guī)模。3. 威海中玻項(xiàng)目威海中玻項(xiàng)目威海中玻光電有限公司與臺(tái)灣威奈結(jié)合科技公司、臺(tái)灣美聯(lián)動(dòng)力科技股份有限公司威海中玻光電有限公司與臺(tái)灣威奈結(jié)合科技公

5、司、臺(tái)灣美聯(lián)動(dòng)力科技股份有限公司簽署協(xié)作協(xié)議簽署協(xié)作協(xié)議,方案投資方案投資6億美元億美元,擬建一條擬建一條25兆瓦的消費(fèi)線兆瓦的消費(fèi)線,并擬于三年內(nèi)將達(dá)并擬于三年內(nèi)將達(dá)250兆瓦產(chǎn)兆瓦產(chǎn)能。能。4. 福建創(chuàng)輝光電項(xiàng)目福建創(chuàng)輝光電項(xiàng)目創(chuàng)輝光電科技有限公司方案投資創(chuàng)輝光電科技有限公司方案投資6000萬美元萬美元,用地用地300畝畝,達(dá)產(chǎn)后可完成年產(chǎn)值達(dá)產(chǎn)后可完成年產(chǎn)值12億億元。元。5.廣西尚科光伏項(xiàng)目廣西尚科光伏項(xiàng)目項(xiàng)目方案總投資項(xiàng)目方案總投資11.5億元億元,建成建成300MW多晶硅及多晶硅及70MWCIGS薄膜電池的消費(fèi)才干薄膜電池的消費(fèi)才干,年年銷售額到達(dá)銷售額到達(dá)60億元以上億元以上,利

6、稅利稅5億元。其中一期工程總投資億元。其中一期工程總投資2億元億元,年產(chǎn)值年產(chǎn)值16億元。億元。6. 山西宏燊光伏項(xiàng)目山西宏燊光伏項(xiàng)目項(xiàng)目總投資項(xiàng)目總投資8.08億元億元,2009-2011年完成消費(fèi)才干年完成消費(fèi)才干180MW;2011-2013年設(shè)計(jì)總產(chǎn)能年設(shè)計(jì)總產(chǎn)能到達(dá)到達(dá)300MW,規(guī)劃規(guī)劃2015再上再上300MW產(chǎn)能。產(chǎn)能。 7.河南燕垣光伏動(dòng)力項(xiàng)目河南燕垣光伏動(dòng)力項(xiàng)目項(xiàng)目于項(xiàng)目于2009年年5月開工樹立月開工樹立,方案三年內(nèi)投資方案三年內(nèi)投資7.8億元億元,完成項(xiàng)目一期工程完成項(xiàng)目一期工程,建成建成60MW生產(chǎn)線。生產(chǎn)線。8.攀枝花太陽能項(xiàng)目攀枝花太陽能項(xiàng)目中國匯通擔(dān)保有限公司、

7、臺(tái)灣威奈科技股份有限公司方案結(jié)合投資中國匯通擔(dān)保有限公司、臺(tái)灣威奈科技股份有限公司方案結(jié)合投資1.5億美元。一億美元。一期投資期投資7500萬美元樹立年產(chǎn)萬美元樹立年產(chǎn)50MWCIGS薄膜太陽能消費(fèi)線薄膜太陽能消費(fèi)線,二期投入二期投入7500萬美元再建萬美元再建一條一條50MWCIGS薄膜太陽能電池消費(fèi)線薄膜太陽能電池消費(fèi)線,并建成并建成10MW光伏發(fā)電站。光伏發(fā)電站。9. 本溪項(xiàng)目本溪項(xiàng)目威奈公司與本溪市委市政府達(dá)成協(xié)議威奈公司與本溪市委市政府達(dá)成協(xié)議,投資額投資額4.8億元人民幣樹立億元人民幣樹立CIGS太陽能模塊太陽能模塊消費(fèi)企業(yè)消費(fèi)企業(yè); 同時(shí)威奈公司投資額同時(shí)威奈公司投資額3億元人民

8、幣獨(dú)資樹立年產(chǎn)能億元人民幣獨(dú)資樹立年產(chǎn)能250兆瓦兆瓦CIGS薄膜消費(fèi)企薄膜消費(fèi)企業(yè)業(yè) 。10.天津項(xiàng)目天津項(xiàng)目項(xiàng)目規(guī)模為項(xiàng)目規(guī)模為200MW,注冊(cè)資金注冊(cè)資金2000萬美元萬美元,估量估量2010年年6月份投產(chǎn)。月份投產(chǎn)。11.揚(yáng)州力錸光揚(yáng)州力錸光項(xiàng)目一期總投資項(xiàng)目一期總投資9800萬美元萬美元,估量估量2010年建成一條年產(chǎn)年建成一條年產(chǎn)30MW消費(fèi)線。消費(fèi)線。2011年方年方案再建一條消費(fèi)線年產(chǎn)案再建一條消費(fèi)線年產(chǎn)30MW消費(fèi)線。消費(fèi)線。國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)逐步縮小和國外差距，但仍然差距較大；國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)逐步縮小和國外差距，但仍然差距較大；企業(yè)多采用引進(jìn)設(shè)備和技術(shù)路線方式進(jìn)入該領(lǐng)域，縮小同研究機(jī)

9、構(gòu)的技企業(yè)多采用引進(jìn)設(shè)備和技術(shù)路線方式進(jìn)入該領(lǐng)域，縮小同研究機(jī)構(gòu)的技術(shù)差距，但同時(shí)自主創(chuàng)新能力不足；術(shù)差距，但同時(shí)自主創(chuàng)新能力不足；短時(shí)間近短時(shí)間近20家企業(yè)步入家企業(yè)步入CIGS領(lǐng)域，已超過國內(nèi)需求，必然引發(fā)激烈競爭領(lǐng)域，已超過國內(nèi)需求，必然引發(fā)激烈競爭和優(yōu)勝劣汰。和優(yōu)勝劣汰。CIGS薄膜太陽電池的研究進(jìn)展薄膜太陽電池的研究進(jìn)展n 從產(chǎn)業(yè)角度考慮：從產(chǎn)業(yè)角度考慮：限制太陽電池應(yīng)用的原因限制太陽電池應(yīng)用的原因? 價(jià)格價(jià)格(成本成本) 效率效率 電池片功率電池片功率=效率效率*面積面積 理論值理論值33%， 目前最高目前最高20.3%非真空法能多大程度降低成本？非真空法能多大程度降低成本？ 非真空法對(duì)誰非真空？非真空法對(duì)誰非真空？ 非真空法：非真空法：非真空設(shè)備非真空設(shè)備+真空設(shè)備真空設(shè)備 真空法：真空法：真空設(shè)備真空設(shè)備 全干法全干法