据报道,瑞士材料科技联邦实验室一个研究小组开发出一种新的薄膜太阳能电池,以CIGS(铜铟镓硒)为光电转换材料,用柔软灵活的高分子聚合物作衬底,其光电转化率达到20.4%。而此前的世界纪录是该研究小组在2011年5月实现的18.7%。
这一效率值由德国弗劳恩霍夫太阳能系统(ISE)研究所鉴定,甚至超过了玻璃基底的CIGS太阳能电池(20.3%),已经相当于多晶硅太阳能电池的最高效率。
研究人员指出,最早的世界纪录是他们在1999年实现的12.8%,2005年为14.1%,2010年为17.6%,到2011年达到18.7%。迄今为止,他们已将柔性CIGS太阳能电池的光电转化率提高了近一倍。
对许多应用领域而言,超薄、轻质、柔韧灵活的高性能太阳能组件极具吸引力,如太阳能发电厂、太阳能的屋顶和建筑表面、汽车、便携电子设备等。它还可以用连续的“卷对卷”工艺来制造,使成本进一步降低到与标准硅晶电池技术差不多的水平。
薄膜太阳能电池的龙头老大WARMSPACE的薄膜太阳能可弯曲电池如图8-37所示。
有资料记载,2010年年底,国内一次性建成投运单位面积最大、容量最大的屋顶薄膜太阳能光伏发电项目——光大杜邦太阳能光伏发电项目在深圳建成启用。
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图8-37 WARMSPACE的薄膜太阳能可弯曲电池
专家指出,薄膜太阳能电池虽然“年纪轻轻”,但它却已经有一个“大家族”。目前,已经进行大规模产业化生产的薄膜太阳能电池主要有三种:硅基薄膜太阳能电池、铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池和碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池。
其中,硅基薄膜技术是最便于推广的,碲化镉技术中由于镉是重金属,所以存在潜在的环境污染风险,而铜铟镓硒技术则由于需要使用的铟、镓、硒三种元素均为稀有稀土元素,其产量有限,所以就大规模商业化角度而言,存在着一定的障碍。硅基薄膜技术所需的硅材料十分普遍,一般公司都可以拿到技术和生产线,具有大规模商业化的可能。
柔性超薄太阳能电池板是未来的太阳能发展方向,传统的硅晶玻璃层压或滴胶板必将被淘汰,同样的尺寸重量只有传统太阳能板的1/5,厚度只有原来的1/3,这将大大推广太阳能的应用,让太阳能做成任意形状或附着在任何物体表面皆成为可能,
太阳能电池使用薄膜的非晶硅技术,把非晶硅点缀在薄膜上,整体上要比传统的多晶硅和单晶硅都要薄,也要轻巧很多,最重要的是可以折叠。这样,可携带的太阳能电池就成为可能,因而,在移动电源领域,薄膜太阳能电池大受欢迎。
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