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普乐成功研发非晶硅锗薄膜 多晶硅价格下跌

2011-09-03 10:26:56 来源:网络 点击:1042

摘要:  众所周知,以等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法生长的非晶硅和微晶硅材料,一直是薄膜太阳能电池制备中很有前景的材料。 阳光能源主席谭文华表示,预计多晶硅料的成本价格,下半年将由现时的接近每公斤逾50美元水平止升回落,至每公斤逾40美元水平,他解释,由于太阳能长远需求与较有价格竞争力的传统发电竞争,故太阳能的电价都会下降,并会拉动上游的成本价随之下滑,预计明年随着出现大量的供应,价格会进一步下跌。

关键字:  非晶硅,  微晶硅,  太阳能电池,  多晶硅,  光伏

   普乐成功研发非晶硅锗薄膜

  众所周知,以等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法生长的非晶硅微晶硅材料,一直是薄膜太阳能电池制备中很有前景的材料。

  其中非晶硅电池具有极高的光吸收系数,且容易大规模生产,是目前较为普遍的硅基薄膜电池。可是非晶硅的两大缺陷:光致衰减效应(S-W 效应:非晶硅薄膜经较长时间的强光照射或电流通过,在其内部将产生缺陷而使薄膜的使用性能下降,称为S-W 效应,但经过夏天高温退火可使光致衰减得以部分恢复)和对长波段光的吸收不够,在一定程度上也影响了转换效率。为了减少光致衰减的影响,通常会将非晶硅材料做成非晶硅/非晶硅双结结构。其中第一结非晶硅用于吸收短波段的光波,第二结用于吸收长波波段。

  使用微晶硅材料来代替第二结的非晶硅会更好的解决光致衰减效应,同时又增加对长波段光的吸收来提高器件的转换效率,但昂贵的设备价格却使得微晶硅的大规模生产受到了限制。

  另一种提高硅基薄膜电池效率的方法是在沉积非晶硅本征层(即没有掺杂的区域)时参入适量的锗元素,制作成非晶硅/非晶硅锗/非晶硅锗三结器件。非晶硅锗不仅具有非晶硅的高吸收系数,同时又具有微晶硅对长波段吸收的作用,因此非晶硅锗是非常理想的薄膜太阳能电池材料。

  在非晶硅中掺入适当的锗元素能够改善对长波段光的吸收。通过改变锗的含量,可以使得非晶硅锗的三个子电池对光的吸收效率达到最优,因为这种三结的堆栈结构每个子电池都会吸收相对应波段的光波,能够将每个波段的光吸收的更加充分。由于其具有良好的吸收系数使得每个吸收层的可以制作得很薄,这样载流子(电流载体)的传输距离更短更有利于收集,从而能够得到较高的填充因子,同时也减轻了光致衰减效应。

  当然任何一种还没有被工业化所普遍使用的材料都有着需要挑战和克服的难题,对于非晶硅锗来说,难题是如何制作大面积均匀的非晶硅锗膜层。作为锗的原料气体锗烷在等离子场中比硅烷更容易分解,这样在大面积制作薄膜时因为锗的含量分布不均匀严重的影响了器件的转换效率,尤其是在第三结子电池上为了更好的吸收红外光波必须增加锗的含量势必加重锗的分布不均匀的情况,这种空间上的分布不均匀在单室多片的平行模式PECVD系统中尤其明显。由于锗烷更容易被分解,这样在这种平行模式下做出器件上部和下部的锗含量差异非常大,导致器件的转换效率下降到无法接受的地步。针对于锗烷高昂的价格,单室多片的平行模式PECVD设备又是非常理想经济的产业化设备,在这种设备上沉积出优质的非晶硅锗薄膜是非常具有发展前景的。近年来,普乐一直在做这方面的研发和生产,目前已经能在单室多片的平行模式PECVD系统中沉积出了均匀性很好的非晶硅锗薄膜了。(作者简介:龚瑞,现任普乐新能源(蚌埠)有限公司研发部经理)

 多晶硅成本价格下跌 太阳能明年出现小高潮

  阳光能源主席谭文华表示,预计多晶硅料的成本价格,下半年将由现时的接近每公斤逾50美元水平止升回落,至每公斤逾40美元水平,他解释,由于太阳能长远需求与较有价格竞争力的传统发电竞争,故太阳能的电价都会下降,并会拉动上游的成本价随之下滑,预计明年随着出现大量的供应,价格会进一步下跌。

  他表示,太阳能业今年面对最困难的一年,主要因为去年同行大量增产,以致供过于求,造成恶性的价格竞争,以及今年欧美出现经济问题等负面因素所致,但他表示,公司采取原料及订单来自长单、代工(OEM)及现货比例各三分一的政策,有助抵御风险。

  他认为,发改委公布全国统一太阳能光伏发电标杆上网电价,显示光伏发电进入正规,对产业有拉动作用,他预计中国明年在相关行业有小高潮,产量将达2000兆瓦。

  该公司期内于下游业务取得多个订单,包括青海省20兆瓦并网光伏电站,料于今年9月底前完成,而辽宁省13.5兆瓦金太阳工程,亦于今年内完工,公司亦将于今年第三季内可供应黄河水电约19兆瓦电池组件。公司料今年底硅锭、硅片、电池与组件的年产能达1400兆瓦、1100兆瓦、300兆互及150兆瓦。

7月光伏产业多晶硅进出口统计分析

  二季度光伏市场的暴跌,让整个行业都捏了一把汗。进入7月以来,市场逐步释放出触底反弹的信号,订单回升,多晶硅和光伏组件价格企稳并小规模反弹。光伏产业的回暖也带动本月多晶硅进口量的增加。

  中国海关发布2011年7月多晶硅进出口数字显示:当月进口多晶硅5191吨,同比增长41%,环比增长10.62%,上半年累计进口多晶硅达35581.237吨。另外,2011年7月份我国出口多晶硅115吨,累计出口多晶硅796吨。从进出口总量上看,中国多晶硅进出口比例仍处严重失调阶段,国内生产水平仍然无法满足自身需求。

  本月多晶硅进口数据显示,韩国、美国、德国依然是中国多晶硅进口的三大来源国,本月进口量分别为2054吨、1320吨和720吨。6月韩国多晶硅进口量以迅猛的速度赶超美国和德国,业内人士猜测,韩国中国进口国顺序将会重新排列,而本月韩国依然以绝对优势稳坐第一的位置。韩国太阳能光伏产业的发展十分迅速,有待进一步观察。

  伴随全球经济的回暖,光伏需求大增。作为光伏产业的核心原料,多晶硅的需求量也是水涨船高。光伏市场二季度的低迷主要归因于各国政府政策上的摇摆不定,多数企业持观望态度,致使市场库存的激增。而经过一段时间的市场调节和各国扶持态度的表明,光伏市场逐渐转好,国内企业纷纷加入投产,光伏市场的扩容必将增加多晶硅的需求量。根据"十二五"规划,到2015年我国太阳能发电装机将达1000万千瓦,因此,国内光伏市场规模化启动预期明确。业内人士指出,国内光伏需求的启动,前提是政府出台明确的固定上网电价机制。因此,8月初光伏上网统一标杆电价的推出,相当于打破了光伏产业发展的瓶颈。市场的多重利好必将加大多晶硅的需求量。

  其次,,第三季度为光伏行业的传统旺季,在上半年需求几乎停滞的情况下,三季度的开工量有望超过行业预期,此外,德国在7月1日取消了装机补贴下调政策,旨在激活光伏市场,这也使更多的业内人士和企业表示看好未来的太阳能光伏产业,并加入投产。

  再者,我国近期发布的《多晶硅行业准入条件》对新建和改扩建多晶硅项目做出了严格的准入规定。严格的规定势必将大批中小型企业挡在门外,随着行业内80%的公司因不符合标准被挤出市场,这将导致多晶硅产能增长很可能在一段时间内落后于市场需求。多晶硅产能缺口或将长期存在。当国内产能不能满足需要时,依赖进口将是唯一的选择。

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