下面資料是之前閒閒沒事 ~ 網路上找到的資料 ~ 跟太陽能近幾年的發產有著比較細的解說 ~
全球的電力,約80%都還是經由火力來發電,而燃燒所產生的二氧化碳,造成溫室氣體效應,氣候變遷、空氣污染問題以及資源日趨短缺之故,而早在1970年代,美國太空就已有太陽能發電做為動力供應主要來源,近年以矽晶圓為主的太陽能電池市場快速成長的原因。然而矽晶圓為主的太陽能發電技術其成本畢竟高出傳統電力產生方式甚多,因此目前市場均致力於投入太陽能相關技術的研究,企求開發出新的物質,能降低產品成本並提升效能。
薄膜式太陽能電池由於只需使用一層極薄光電材料(約150~300um),相較於矽晶圓必須維持一定厚度而言,材料使用非常少,而且由於薄膜是可使用軟性基材,應用彈性大,如果技術能發展成熟,其市場面將較矽晶方式寬廣許多。基於此,薄膜式太陽能電池目前在市場上有量產大致上分為三類,分別為: (1).矽薄膜(Silicon TF) (2).碲化鎘(CdTe) (3)銅銦鎵硒(CIGS)。
學術界和產業界普遍認為太陽能電池的發展已經進入了第三代。 第一代为单晶硅太阳能电池,第二代为多晶硅 、非晶硅等太阳能电池,第三代太阳能电池就是铜铟镓硒CIGS(CIS中掺入Ga)等化合物薄膜太阳能电池及薄膜Si系太阳能电池。第一代為單晶矽太陽能電池,第二代為多晶矽 、非晶矽等太陽能電池,第三代太陽能電池就是銅銦鎵硒CIGS(CIS中摻入Ga)等化合物薄膜太陽能電池及薄膜Si系太陽能電池。
CIGS電池具有性能穩定、抗輻射能力強,光電轉換效率目前是各種薄膜太陽電池之首,接近於目前市場主流產品晶體矽太陽電池轉換效率,成本卻是其1/3。 正是因為其性能優異被國際上稱為下一代的廉價太陽電池,無論是在地面陽光發電還是在空間微小衛星動力電源的應用上具有廣闊的市場前景。
CIGS電池具有與多晶矽太陽能電池接近的效率,具有低成本和高穩定性的優勢,並且產業化瓶頸已經突破,在晶體矽太陽能電池原材料短缺的不斷加劇和價格的不斷上漲背景下,很多公司投入巨資,CIGS產業呈現出蓬勃發展的態勢。 目前全球有30多家公司置身於CIGS產業,但真正進入市場開發的公司只有德國的Wuerth(伍爾特)、Surlfulcell,美國的Global Solar Energy,日本的Honda(本田)、Showa Solar Shell。目前全球有30多家公司置身於CIGS產業. 2006年、2007年世界CIGS電池組件產能分別為17.5MW、60.5MW,在世界光伏市場上佔據的份額很小。中國的CIGS產業遠遠落後於歐美和日本等國家和地區,南開大學以國家“十五”“ 863” 計劃為依托,建設0.3MW中試線,現已製備出30cm× 30c m效率為7%的集成組件樣品。 2008年2月,山東孚日光伏科技有限公司宣布與德國的Johanna合作,獨家引進了中國首條CIGSSe(銅銦鎵硫硒化合物)商業化生產線。
薄膜太陽能電池有許多不同的類型,如非晶矽(a-Si)、碲化鎘(CdTe)、銅銦鎵硒(CIGS)化合物以及多接面型式的薄膜太陽能電池,下列為各薄膜太陽能優勢比較表:
製程 | CIGS | CdTe | α-Si |
優勢 | 易大量生產 | 低成本 | Wild application |
| 生產速率高 | 材料成本低 | flexible |
| 可大面積製程 | 製程溫度低 |
|
| 可撓 | 材質成本低 |
|
best cell | 19.88% | 16.50% | 12% |
best module | 13% | 11% | 8% |
在薄膜太陽能電池中,以CIS(Copper Indium Diselenide)或是CIGS(Copper Indium Gallium Diselenide)都屬於化合物半導體。這兩種材料的吸光(光譜)範圍很廣,而且穩定性也相當好。轉換效率方面,若是利用聚光裝置的輔助,目前轉換效率已經可達30%,標準環境測試下最高也已經可達到19.5%,足以媲美單晶矽太陽電池的最佳轉換效率。在大面積製程上,採用軟性塑膠基板的最佳轉換效率也已經達到14.1%。由於穩定性和轉換效率都已經相當優異,因此被視為是未來最有發展潛力的薄膜太陽能電池種類之一。
當前全球大環境景氣不佳,傳統矽晶太陽能電池廠正面臨售價跌破成本壓力,但薄膜太陽能電池具成本優勢,逐步嶄露頭角。 全球經濟衰退意味著投資風險的加大,而中外風投卻在這時不懼風險,集體逆市投資太陽能薄膜電池。 薄膜電池已成為國內光伏領域新的投資熱點。 其中CIGS轉換效率足以媲美傳統太陽能電池,加上穩定性和轉換效率都已相當優異,被視為是相當具有潛力的薄膜太陽能電池種類。 未來幾年,CIGS(銅銦鎵硒)薄膜太陽能電池的銷售將會加速增長,到2015年,CIGS將佔薄膜太陽能電池市場的43.3%。
各類型太陽能電池的市場需求將與日遽增,且各技術皆以降低成本和提高光電轉換效率為研究方向。其中又以薄膜CIGS太陽能電池為現階段最具有取代矽晶太陽能電池的可能。在目前CIGS,有下列幾點為主要特點:
a. 薄膜太陽電池中,CIGS是目前具有最高效率的電池之一。
b. 現階段CIGS電池主要量產技術仍以真空製程技術為主,但難以克服大面積及降低成本
問題。
c. CIGS非真空製程技術雖具有降低成本以及提高材料使用率的優點,但各方式都具有難以
克服的關鍵問題皆仍待解決。如CIGS晶粒成長…等。
在CIGS量產製程中,有三大重點目標:
a. 降低生產成本(提昇良率)
b. 提升轉換率(CIGS 成份的黃金比率及最佳化厚度)
c. 大尺寸面板塗佈的均勻性
而如何能有效快速及科學化的方式來改善製程中三大重要目標
文章部份轉載自百度百科 ~~
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