薄膜太阳能极具前景,转化率为其中关键
2007-02-05 17:48:26
来源:半导体国际
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薄膜太阳能市场被视为下一代太阳能产品,主要在于其生产成本具竞争力,受多晶硅料源的限制又较小,一旦能顺利量产,必能加速全球太阳能产品的普及化,但不论是何种薄膜太阳能电池,目前最需解决的课题即是其转换率。
太阳能业者表示,大量量产问题是目前所有薄膜太阳能电池该突破的,转换率普遍低也是薄膜仍未普及的关键因素,虽然目前太阳能电池计价均以转换率为基础,目前传统单、多晶结晶硅太阳能电池约有16~18%转换率,薄膜太阳能电池平均约8~10%,但以架设所需的单位面积来看,薄膜太阳能就需要相对大的场地,相关系统安装费用也会变高。
目前主流的结晶硅太阳能产品,因受多晶硅材料的缺乏,使成长受限,而在全球需求快速成长的刺激下,也进一步激起对多晶硅依赖度低的薄膜太阳能快速发展,一般预估薄膜太阳能可望于2010年开始发展,并将逐渐步入较成熟阶段。
与传统的结晶硅太阳能电池相较,薄膜太阳能电池种类甚多,包括非晶硅(amorphous silicon;a-Si)、微晶硅(Nanocrystalline Silicon,nc-Si)、铜铟硒化物(CIS/CIGS)、碲化镉(CdTe)、多结砷化镓(Multijuction GaAs)、色素敏化染料(Dye-Sensitized Solar Cell)、有机导电高分子(Organic/polymer solar cells) 等。
其中a-Si在薄膜太阳能电池的市场占有率约3~4成,包括龙头的日本Kaneka目前年产能约30百万瓦(MWp),2008年将达70MWp,美国United Solar目前年产能约25MWp,预估2007年达50MWp,2010年达300MWp,均以生产a-Si为主。
1980年代a-Si是唯一商业化的膜薄太阳能电池,目前在薄膜太阳能的市场占有率虽最高,不过转换效率约10%,一般预估若无法突破其转换率,未来市场占有率将会持续下降,而CIGS实验室阶段转换率可达19%,被认为具有未来发展性,而多数应用于外太空的Multijuction GaAs,实验室阶段转换率可达41%。
若以全球第一大太阳能电池厂兼面板大厂的日本夏普(Sharp)来看,除了传统结晶硅外,在薄膜太阳能领域则是多方涉略,包括a-Si、Multijuction GaAs等多元化方向进行。
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