《《薄膜太阳能电池路线图(5-20)》》.doc

青岛市薄膜太阳能电池技术路线图 ——铜铟镓硒、非晶硅、染料敏化薄膜太阳能电池 二○一○年五月 目 录 一、薄膜太阳能电池简述 2 二、铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池 4 （一）国内外铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池研发情况 4 （二）技术壁垒 7 （三）研发需求 7 （四）资源状况 8 （五）人才团队 8 （六）技术路线图 9 三、非晶硅(a-si)薄膜太阳能电池 11 （一）非晶硅薄膜电池的特点 11 （二）技术壁垒 12 （三）研发需求 13 （四）技术路线图 14 四、染料敏化(DSSC)薄膜太阳能电池 15 （一）染料敏化薄膜太阳能电池的结构及原理 15 （二）染料敏化薄膜太阳能电池的前景 16 （三）技术壁垒 17 （四）研发需求 17 （五）资源状况 18 （六）技术路线图 18 a-Si）太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池(CIGS)、碲化镉薄膜太阳能电池(CdTe)。 2007年光伏电池分类(按原材料)及市场份额 各类薄膜太阳能电池性能比较 非晶硅 碲化镉 铜铟镓硒 光电转换效率 6-7% 8-10% 10-11% 光伏组件效率 6-7 8-10 10-11 受光面积m2/KWp 15 11 10 制造能耗 低 低 低 制造成本 低 中 中 资源丰富度 丰富 较贫乏 较贫乏 运行可靠程度 中 较高 较高 污染程度 小 中 中 目前非晶体硅（a-Si）电池、铜铟镓硒（CIGS）电池和碲化镉（CdTe）电池己商业化，染料敏化纳米晶电池也有少量市场份额。而碲化镉（CdTe）电池中的碲为稀少元素之一，扩大产能将面临上游原料缺乏的危机，且电池中的镉为污染元素，未来在欧洲恐被纳入环保管制标准内。因此青岛市薄膜太阳能电池以非晶体硅（a-Si）电池、铜铟镓硒（CIGS）电池和染料敏化纳米晶电池为发展方向。 二、铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池 20世纪70年代发展起来的铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池，属于多晶化合物半导体异质结太阳电池。是各种薄膜太阳电池中效率最高、最有发展前途的薄膜太阳电池之一，是最具潜力的光伏太阳能电池，是新一代太阳能电池的投资热点。 （一）国内外铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池研发情况 日本和欧美在CIGS太阳电池的研究方面投入大量人力物力，并取得相当快的进展。日本从1994年启动CIGS产业化开发项目。由昭和壳牌石油和松下电器分别以溅射硒化工艺和共蒸发工艺为中心进行研发，研究开发总投资达到2OO亿日元(相当1 4亿人民币)以上；美国以国家再生能源实验室（NREL）为中心进行研究，以GSE及Shell Solar为主进行产业开发；德国则以风险投资型企业Wurth SoIar为主，由政府投入巨资进行开发，开发总经费都达到了数亿美元。 目前，世界上有8个公司(德国的Wurth Solar、美国的Global Solar、日本本田、日本昭和壳牌、德国的Sulfurcell、美国的Daystar、美国Ascent以及美国的Miasole)致力于CIGS薄膜光伏的商业化生产，其年产量为l～20 MW(见下表)。2007年，世界CIGS薄膜光伏的产能约为42 MW．在未来的2～3年将得到快速地发展。预计到2010年的产量将达到917 MW 。 CIGS薄膜光伏电池生产能力(2O07-2010年) 单位：MW 序号 地区 公司 2007产能 增加产能 20l0总产能 1 美国 MiaSole 5 50 55 2 美国 Global Solar 3 60 63 3 美国 Dayster Trchnologies 1 10 11 4 美国 Acent 2 25 27 5 美国 Nanosolar ─ 430 430 6 美国 SoloPower ─ 20 20 7 美国 ISET ─ 3 3 8 美国 Heliovolt ─ 20 20 9 日本 Showa Shell 20 60 80 10 日本 Honda 3 27 30 11 欧洲 Wurth Solar 3 15 18 12 欧洲 Sulfur Cells 5 5 13 欧洲 Aleo Solar ─ 30 30 14 欧洲 Juhanna Solar Tech ─ 30 30 15 欧洲 Solisbro ─ 30 30 16 欧洲 Global Solar ─ 30 30 17 欧洲 Avancies ─ 20 20 18 欧洲 Scheuten Solar ─ 10 10 19 欧洲 Odersun ─ 5 5 合计 42 875 917 2001年以前，我国从事CIGS薄膜