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薄膜CIGS太阳电池的发展与挑战

2018-11-21    来源:    作者:佚名  阅读:次  【打印此页】

随着光伏发电技术发展,薄膜光伏产业越来越为行业人士所重视。 南开大学的孙云教授展开了主题为《薄膜太阳电池发展及挑战》的高水平演讲。他在演讲中将硅基薄膜、碲化镉、铜铟镓硒三种薄膜太阳电池与晶硅电池进行了比较。

硅基薄膜由于转换效率太低已经被淘汰,碲化镉薄膜电池实验室效率纪录达到22。1%,产线组件效率达到15%-17%,效率高而且不衰退,但缺点是需要使用重金属材料,铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池实验室效率纪录达到22。9%,产线组件平均效率达到14%-16%,优点是效率高且不衰退,缺点是对设备工艺要求较高。

薄膜太阳电池的挑战

为突破晶硅垄断的光伏市场,孙云教授认为薄膜电池需要将产品趋向于多元化,削弱晶硅产品同质化。不同光伏电池产品具有不同的性能优势,各有其市场与消费群体定位,其性价比往往没有可比性,产品多元化是降低同质产品恶性竞争有效战略。
在应用多样性方面,薄膜电池可以偏向于分布式电站、BIPV、光伏建材构件等领域。而且在CIGS电池在光伏建筑一体化已经得到了广泛的应用,有很多成功案例。另外,薄膜电池因其柔性可弯曲的特点,还可以广泛应用在背包、幕墙、弧形屋顶、车顶等各类场景中。如此一来,薄膜产品可削弱晶硅产品的同质化,未来发展可期。

CIGS太阳能电池超强的发电能力

孙云教授认为,CIGS太阳能电池具备更好的发展前景。在澳大利亚沙漠太阳能研究中心DKASC测试中,CIGS电池年发电量高于晶硅电池10%。同样的情况出现在了云南石林建设的一座电站上,该电站容量1MW,采用CIGS电池组件,经测算,与之前在园区建设的晶硅组件相比,其发电量高出10%

为什么CIGS薄膜电池能够多发电呢?孙云教授分析认为,首先CIGS比晶体硅及CdTe电池有更宽的光谱响应;其次CIGS弱光下有更高的发电效率;另外在高温、遮阴环境下,CIGS具备更稳定的发电性能。

而在电站发电的主流市场,孙云教授预测认为,一旦薄膜电池进入组件市场,占据10%即可达到10GW以上。而想要进入组件发电市场,CIGS电池产线国产化及成熟稳定是关键。
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