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庄大明:CIGS薄膜技能的要害安在?环亚娱乐平台
来源:未知 作者:admin 发布时间:2019-02-03 12:39 浏览量:

  庄大明:CIGS薄膜技能的要害安在?

  在动力峰会2015中国光伏技能与配备分论坛上,庄教授为咱们带来了当时最为先进的太阳能薄膜电池,现场详细分析了其特色和开展方向。

  以下是清华大学资料学院常务副院长庄大明的讲演内容:

  各位代表,十分高兴有时机能够在这么一个场合给咱们做一个陈述。我今日首要想讲一下光伏里边气势很好的一种太阳能电池,叫铜铟镓硒太阳能薄膜电池,我首要讲一下这个电池的开展,还有行将面对工业化进程傍边一些要害的配备。

  讲四点内容:榜首、对整个太阳能电池品种做一个扼要的评述。第二、铜铟镓硒最近的一些开展。第三、工业化进程傍边有许多工艺道路,哪些比较有生命力,或许工业化进程傍边真实有工业化远景的。最终,作业傍边也体会到工业化要害配备的重要性,以及所面对的一些应战。

  榜首个问题,我扼要的评述一下。这里边列的不是很全。可是,也是一些咱们有工业化远景的,或许是咱们常常能听到的一些太阳能电池。我把这些依照创造年份摆放的太阳能电池从头做一个排布。先看后边底下的红框的,像砷化镓这样的电池,咱们称之为皇帝的女儿,一般民用不太可能的,都是在军工范畴,也能够不计成本,只需功能高就能够。它之所以贵,是由于砷化镓电池有必要做成单晶的效果,假如多晶的就不可了,因而制备进程十分贵重,也十分不容易。像上天的航天,神五,神六,都是砷化镓的。

  染料敏化太阳能电池,还有钙钛矿太阳能电池,我个人作为一种学术观念,我以为它工业化远景很欠好,这个话不是今日说的,十年曾经,我做铜铟镓硒的时分就猜测过,今日的局势,我以为和我猜测的是共同的。染料敏化穷途末路的时分,就呈现了钙钛矿,给搞染料敏化的人看到了一些期望,可是我的观念同样是相同。这么说可能会遭恨,特别在科学研讨上面,你不能猜测不可。可是,其实我觉得科学应该做这个工作,有些路是不通的。它安稳性太差,遇到水,遇到热就不可了,或许见阳光死。量子性太阳能电池太遥远了。上面三个层次,一个是规系的,多晶硅,单晶硅的,。还有非晶硅的等。

  咱们简略的看一下,由于这个不是我今日首要讲的内容,咱们大约了解一下。单晶硅现在做的好的航空航天范畴有做到24%,25%的。单晶也快到顶了。多晶硅20.4%,作为产品也能到15%到18%。这个多晶硅太阳能电池安稳性很好,w66利来国际老牌,现在在市场上有些说80%以上,有些乃至说90%以上。一起,它要求99.9999%,环亚娱乐平台,它缺乏的当地,从电池自身功能来讲,是直接带隙半导体,耗材比较过,提纯的时分是高耗能和高污染的状况。

  非晶硅不必多说了,现在简直没有人再去工业化了。它安稳性不行,阑珊的十分严峻。所以,薄膜太阳能电池,方才说到这三大类,还有碲化镉和硫化镉,这里边全球Firstsolar做的鹤立鸡群,可是不别传,我了解两个原因,一个是技能不别传,把握杜门绝迹。别的,碲做的很好。GIGS,电池功率21.7%,电池模块15.7%。

  归纳起来考虑,电池的功能,技能老练程度,质料供给,将来生产成本,环境友好,以及未来的开展趋势来看,我觉得铜铟镓硒是一个很好的挑选,并且现在从咱们把握的技能来讲,也现已到了能够工业化的状况。

  第二、铜铟镓硒的特色和技能开展。这是它的电池结构,周围是铜铟镓硒的结构,这个图自身能够阐明铜铟镓硒是一个十分安稳的一种物质,能够带来许多好的功能,比方直接代谢半导体,我下面就不想往下说了,可能时刻联系,结构比较安稳,然后功率不下降,并且还能够供给效果。还能够做成梯度代谢的铜铟镓硒,理论上能够到达40%左右,还有理论上的一些潜在的研讨,有一些铟、镓,也是被以为稀缺的东西,铝跟它化学周期表里边同一族的能够代替它。

  这些一个是时刻,第三列是单位,第四列是不同时代获得的记载。咱们特别重视一下,美国可再生动力实验室,现在现已到21.7%了,这是国内外研讨铜铟镓硒的一些单位。国内做的比较早的南开大学的孙教师,还有咱们是1999年开端研讨的,工业化方面,现在正在尽力的,包含汉能,中建材。这是国内外的一些研讨机构,国内也看看究竟从一个什么样的水平。咱们把功率超越17%的一些单位列在这儿,大约9家,咱们也处在第四、第五的姿态。这里边当然也有Solibro额,现在也被汉能购买了,这是一个功德。

  铜铟镓硒的工艺办法,咱们用制备铜铟镓硒吸收层的办法称之为铜铟镓硒太阳能电池制备工艺。蒸腾咱们简略来讲,示意图,底下有一个蒸腾的坩埚,或许热蒸腾的热坩埚,加热今后变成蒸汽,点蒸腾源散布是不均匀的,假如做成均匀,点是排成一排的。这个上面有一个线蒸腾源,咱们也调查过,它应该这么一种结构。比方硒也好,铟也好,铜也好。蒸腾法最大的问题有硒单制,假如真实工业化,擦设备还来不及。这个是薄膜,能够玻璃的很大,全体很均匀。整体来者比较,用磁控溅做出来的薄膜功能能够得到确保。