[求购]碲化镉/硫化镉/铜铟镓硒 (CdTe/CdS/CIGS)

scasolar · 发表于 2009-1-5 15:42:31

本帖最后由 scasolar 于 2009-1-5 15:46 编辑

[求购]碲化镉/硫化镉/铜铟镓硒 (CdTe/CdS/CIGS)
虽然目前单晶硅/多晶硅（Si）电池占据太阳能电池市场主要分额，但是由于硅材料的成本的不断走高，薄膜太阳能技术的研发和生产逐步提升日程，也将成为未来发展的必然趋势。随着技术不断进步，碲化镉/硫化镉/铜铟镓硒 (CdTe/CdS/CIGS)薄膜太阳能电池由于转化率高等优点将成为未来太阳能电池行业举足轻重的地位。
目前国内外多家企业，科研院所对其进行了大量的研究工作，也已经实现了量产。

CdTe薄膜太阳能电池核心企业
1 First Solar 美国 CdTe
2 Antec Solar Energy AG德国 CdTe
3 ARENDI SRL意大利CdTe
4 Canrom Photovoltaics美国 CdTe
5 CALYXO GMBH（Q-Cell）德国 CdTe
6 PrimeStar Solar（GE Energy）美国CdTe
7 AVA Solar美国CdTe

国外CdTe薄膜太阳能电池产业发展状况与趋势
CdTe薄膜太阳电池是薄膜太阳电池中发展较快的一种光伏器件。美国南佛罗里达大学于1993年用升华法在1cm2 面积上做出效率为15.8 %的太阳电池[6] , 随后，日本Matsushita  Battery报道了CdTe基电池以CdTe 作吸收层,CdS 作窗口层的n-CdS/ P - CdTe 半导体异质结电池,其典型结构为MgF2/ 玻璃/ SnO2∶F/ n-CdS/ P- dTe/ 背电极,小面积电池最高转换效率16%[7]，成为当时CdTe薄膜太阳能电池的最高纪录，近年来,太阳电池的研究方向是高转换效率、低成本和高稳定性. 因此,以CdTe为代表的薄膜太阳电池倍受关注，Siemens报道了面积为3600cm2电池转换效率达到11.1％的水平。美国国家可再生能源实验室提供了Solar Cells lnc的面积为 6879cm2CdTe薄膜太阳电池的测试结果，转换效率达到7.7％；Bp Solar的CdTe薄膜太阳电池，面积为4540cm2，效率为8.4％，面积为706cm2的太阳电池，转换效率达到10.1％；Goldan  Photon的CdTe太阳电池，面积为3528cm2，转换效率为7.7％。详细情况如表1[7-11]。
表1 CdTe 薄膜太阳电池参数表[7-11]
小面积单体电池
研究机构       面积/cm2       开路电压/V       转换效率/%
Matsushita       1.0                16
USF       0.928       0.845       15.8
SCI       0.27       0.839       13.3
CSM       0.10       0.778       12.9
NREL       0.69       0.823       12.8

大面积单体电池
研究机构       面积/cm2       转换效率/%       功率/W
BP Solar       4540       8.4       38.2
SCI       6728       9.1       61
GP       3528       7.7       27.2
Matsushita       1200       8.7       10

人们认为,CdTe 薄膜太阳电池是太阳能电池中最容易制造的,因而它向商品化进展最快. 提高效率就是要对电池结构及各层材料工艺进行优化,适当减薄窗口层CdS 的厚度,可减少入射光的损失,从而增加电池短波响应以提高短路电流密度,较高转换效率的CdTe 电池就采用了较薄的CdS 窗口层而创了最高纪录.要降低成本,就必须将CdTe 的沉积温度降到550 ℃以下,以适于廉价的玻璃作衬底;实验室成果走向产业,必须经过组件以及生产模式的设计、研究和优化过程. 近年来,不仅有许多国家的研究小组已经能够在低衬底温度下制造出转换效率12%以上的CdTe 太阳电池,而且在大面积组件方面取得了可喜的进展,许多公司正在进行CdTe薄膜太阳电池的中试和生产厂的建设,有的已经投产.
在广泛深入的应用研究基础上，国际上许多国家的CdTe薄膜太阳电池已由实验室研究阶段开始走向规模工业化生产。1998年美国的CdTe电池产量就为0.2MW，目前，美国高尔登光学公司 (Golden Photo)在CdTe薄膜电池的生产能力为2MW[12]，日本的CdTe电池产量为2.0MW。德国ANTEC公司将在Rudisleben建成一家年产10MW的CdTe薄膜太阳电池组件生产厂，预计其生产成本将会低于＄1.4/w。该组件不但性能优良，而且生产工艺先进，使得该光伏组件具有完美的外型，能在建筑物上使用，既拓宽了应用面，又可取代某些建筑材料而使电池成本进一步降低。BP Solar公司计划在Fairfield生产CdTe薄膜太阳电池。而Solar Cells公司也将进一步扩大CdTe薄膜太阳电池生产。

国内CdTe薄膜太阳能电池产业发展状况与趋势
碲化镉薄膜太阳电池的制造成本低，目前，已获得的最高效率为16%，是应用前景最好的新型太阳电池，它已经成为美、德、日、意等国研究开发的主要对象。
我国CdTe薄膜电池的研究工作开始于上世纪80年代初。内蒙古大学采用蒸发技术、北京太阳能研究所采用电沉积技术（ED）研究和制备CdTe薄膜电池，后者研制的电池效率达到5.8%[13]。80年代中期至90年代中期，研究工作处于停顿状态。90年代后期，四川大学太阳能材料与器件研究所在冯良桓教授的带领下在我国开展了碲化镉薄膜太阳电池的研究，在“九五”期间，承担了科技部资助的科技攻关计划课题：“Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体多晶薄膜太阳电池的研制”。采用近空间升华技术研究CdTe薄膜电池，并取得很好的成绩。最近电池效率已经突破13.38%[14]，进入了世界先进行列。“十五”期间，CdTe薄膜电池研究被列入国家高技术研究发展计划“863”重点项目。
经过多年几代科学工作者的不懈努力，我国正处于实验室基础研究到应用产业化的快速发展阶段，并计划建立年产量0.5MW的中试生产线。CdTe薄膜太阳电池研究，由原来的只有内蒙古大学、四川大学、新疆大学等几家科研院所进行这方面的基础研究，到今年的四川阿波罗太阳能科技开发股份有限公司新型薄膜CdTe/CdS太阳能电池核心材料产业化，为期两年，将建设拥有年产碲化镉50吨的生产线、硫化镉10吨生产线，使我国在CdTe薄膜太阳电池产业化将得到长足发展，向世界领先水平迈进。

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