薄膜太陽能電池作為一種新型太陽能電池，由于其原材料來源廣泛、生產(chǎn)成本低、便于大規(guī)模生產(chǎn)，因而具有廣闊的市場前景。近年來，以玻璃為基板的非晶硅薄膜太陽能電池憑借其成本低廉、工藝成熟、應用范圍廣等優(yōu)勢，逐漸從各種類型的薄膜太陽能電池中脫穎而出，在全球范圍內(nèi)掀起了一波投資熱潮。大尺寸玻璃基板薄膜太陽能電池投入市場，必將極大地加速光伏建筑一體化、屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)以及光伏電站等的推廣和普及。
在整個太陽能電池家族中，非晶硅薄膜太陽能電池因為其技術和應用方面的優(yōu)勢，正在獲得爆發(fā)性增長。2007年行業(yè)增速約120％，預計未來3年內(nèi)年均增速高達100％。
業(yè)內(nèi)之前曾對非晶硅薄膜太陽能電池持有疑慮，主要原因在于其電池轉化效率較低（5％-9％），而且衰減特別快，使用壽命只有有限的2-3年。而隨著技術的進步，目前主流的非晶硅薄膜電池使用壽命已在10年以上。這使得非晶硅薄膜電池成為目前最被看好的薄膜電池技術之一，從經(jīng)濟和技術方面綜合來看，非晶硅薄膜太陽能電池有以下優(yōu)勢：
生產(chǎn)成本低：單節(jié)非晶硅薄膜太陽能電池的生產(chǎn)成本目前可降到1.2美元/Wp。疊層非晶硅薄膜電池的成本可降至1美元/Wp以下。
能量返回期短：轉換效率為6％的非晶硅太陽能電池，其生產(chǎn)用電約1.9度電/瓦，由它發(fā)電后返回上述能量的時間僅為1.5-2年。
適于大批量生產(chǎn)：采用玻璃基板的非晶硅太陽能電池，其主要工序（PECVD）與TFT-LCD陣列生產(chǎn)相似，生產(chǎn)方式均具有自動化程度高、生產(chǎn)效率高的特點。
高溫性能好：當太陽能電池工作溫度高于標準測試溫度25℃時，其最佳輸出功率會有所下降；非晶硅太陽能電池受溫度的影響比晶體硅太陽能電池要小得多。
弱光響應好，充電效率高：非晶硅材料的吸收系數(shù)在整個可見光范圍內(nèi)，在實際使用中對低光強光有較好的適應。
上述獨特的技術優(yōu)勢，令薄膜硅電池在民用領域具有廣闊的應用前景，如光伏建筑一體化、大規(guī)模低成本發(fā)電站、太陽能照明光源。
非晶硅薄膜太陽能電池優(yōu)勢漸顯
由于晶體硅太陽能電池的成本隨著硅材料價格的連年上漲而不斷提高，各類薄膜太陽能電池成為全球新型太陽能電池研究的重點和熱點。
薄膜太陽能電池中最具發(fā)展?jié)摿Φ氖欠蔷Ч璞∧ぬ柲茈姵兀蔷Ч璨牧鲜怯蓺庀嗟矸e形成的，目前已被普遍采用的方法是等離子增強型化學氣相淀積(PECVD)法。此種制作工藝可以連續(xù)在多個真空淀積室完成，從而實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。由于反應溫度低，可在200℃左右的溫度下制造，因此可以在玻璃、不銹鋼板、陶瓷板、柔性塑料片上淀積薄膜，易于大面積化生產(chǎn)，成本較低。
與晶體硅太陽電池比較，非晶硅薄膜太陽電池具有弱光響應好，充電效率高的特性。非晶硅材料的吸收系數(shù)在整個可見光范圍內(nèi)，幾乎都比單晶硅大一個數(shù)量級，使得非晶硅太陽電池無論在理論上和實際使用中都對低光強有較好的適應。越來越多的實踐數(shù)據(jù)也表明，當峰值功率相同時，在晴天直射強光和陰雨天弱散射光環(huán)境下，非晶硅太陽能電池板的比功率發(fā)電量均大于單晶硅、非晶硅薄膜太陽電池。更有數(shù)據(jù)表明，在相同環(huán)境條件下，非晶硅太陽電池的每千瓦年發(fā)電量要比單晶硅高8%，比多晶硅高13%。
薄膜太陽能電池最重要的優(yōu)勢是成本優(yōu)勢。據(jù)多家企業(yè)和機構的測算，即使在5MW的生產(chǎn)規(guī)模下，非晶硅薄膜太陽電池組件的生產(chǎn)成本也在2美元/瓦以下，而單線產(chǎn)能達到40MW-60MW甚至更高的全自動化生產(chǎn)線，其產(chǎn)品生產(chǎn)成本則更低。而相對于平均3.5美元/瓦的國際市場銷售價格而言，其利潤空間可想而知。
影響非晶硅薄膜太陽能電池應用的最主要問題是效率低、穩(wěn)定性差。與晶體硅電池相比，每瓦的電池面積會增加約一倍，在安裝空間和光照面積有限的情況下限制了它的應用。而其不穩(wěn)定性則集中體現(xiàn)在其能量轉換效率隨輻照時間的延長而變化，直到數(shù)百或數(shù)千小時后才穩(wěn)定，這個問題在一定程度上影響了這種低成本太陽能電池的應用。
隨著研究機構和產(chǎn)業(yè)界關注度的提高和投入的大幅度增加，相信在近幾年內(nèi)硅薄膜太陽電池的產(chǎn)品技術將會有所突破。預計到2009年，采用“非晶硅+微晶硅”技術的疊層薄膜電池的光電轉換效率將達到10%，而組件的成本將低 [1] [2] [3] 下一頁
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