薄膜电池与单晶硅电池比较PPT课件

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1、薄膜太阳能电池与晶体硅电池薄膜太阳能电池与晶体硅电池特点比较特点比较2工作温度工作温度60-75下薄膜电池发电量比晶体硅多下薄膜电池发电量比晶体硅多10-12%3工作温度工作温度60-75下薄膜电池发电量比晶体硅多下薄膜电池发电量比晶体硅多10-12%=1000W 1000W 太阳能电池因温度上升所引起的功率下降对比表太阳能电池因温度上升所引起的功率下降对比表非晶硅薄膜电池非晶硅薄膜电池其他晶体硅电池其他晶体硅电池温度温度 （0 0C C）P Pmax max （W)W)P Pmax max (W)(Sanyo HIT)(W)(Sanyo HIT)P Pmax max (W)(Other c-

2、Si)(W)(Other c-Si)5094391388860920878842708978437987588688682682677577580874809752temp.coeff.:-0.227%/0CTemp.coeff.:-0.348%/0CTemp.coeff.:-0.45%/0C,BestSolar工作温度工作温度75下薄膜电池发电量比晶体硅多下薄膜电池发电量比晶体硅多(886-775)/775=12.5%薄膜电池全年总发电量比晶体硅多薄膜电池全年总发电量比晶体硅多 68%1000W 太阳能电池全年发电量对比太阳能电池全年发电量对比非晶硅薄膜电池非晶硅薄膜电池其他晶体硅电池其他晶

3、体硅电池月份月份平均温度平均温度工作温度工作温度(白天白天)Pmax （W)Pmax (W)(Other c-Si)122 -10-4 8 98697135 2-14 20 97293968 16-24 70 89779891118-0 45 954910薄膜电池抗辐射性能远强于晶体硅薄膜电池抗辐射性能远强于晶体硅薄膜电池抗辐射性能远强于晶体硅薄膜电池抗辐射性能远强于晶体硅资料来源：美国资料来源：美国NASA Lewis Center测试机构测试报告测试机构测试报告（在美国航空航天设备中均使用薄膜电池）（在美国航空航天设备中均使用薄膜电池）弱光环境下薄膜太阳电池比晶体硅弱光环境下薄膜太阳电池比

4、晶体硅发电量多发电量多 8-9%全年由于弱光全年由于弱光环境薄膜太阳环境薄膜太阳电池比晶体硅电池比晶体硅发电量多发电量多8-9%风沙条件下薄膜太阳能电池比晶体硅发电量多风沙条件下薄膜太阳能电池比晶体硅发电量多2%我国新疆等地出现了大范围的沙尘天气，柯坪、若羌等11个县（市）均出现了浮尘或扬沙，在大风的共同影响下，部分县（市）一度出现了“天空落土”现象。此次的大范围的沙尘天气确实标志着我国北方地区已进入沙尘暴多发季节。-中国气象局大气成分观测与服务中心正研级高级工程师杨元琴我国西北部进入沙尘天气多发期2009年 7月29日 格尔木市区照片2009年4月24日的EOS/MODIS卫星资料监测在多风

5、沙能见度低等条件下薄膜太阳能电池更能发挥出其特点在多风沙能见度低等条件下薄膜太阳能电池更能发挥出其特点薄膜太阳能电池比单多晶效率提高薄膜太阳能电池比单多晶效率提高 2%2%+2%在风沙环境中不易积尘在风沙环境中不易积尘可保持高转换效率可保持高转换效率在风沙环境中容易积灰尘在风沙环境中容易积灰尘影响转换效率影响转换效率vs透明玻璃透明玻璃毛面玻璃毛面玻璃薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池晶体硅太阳能电池晶体硅太阳能电池在西北部地区薄膜太阳能电池的封装工艺比晶体硅更安全在西北部地区薄膜太阳能电池的封装工艺比晶体硅更安全透明玻璃透明玻璃薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池EVA层层背板玻璃背板玻璃膜玻璃膜玻璃EV

6、A层层晶体硅太阳能电池晶体硅太阳能电池EVA层层PET层压层层压层薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池晶体硅晶体硅A收缩系数不一收缩系数不一 易破损易破损西北温差大西北温差大昼夜温差昼夜温差10-2510-25双层玻璃收缩一致双层玻璃收缩一致封装工艺决定了太阳能电池的安全性封装工艺决定了太阳能电池的安全性透明玻璃透明玻璃薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池EVA层层背板玻璃背板玻璃膜玻璃膜玻璃EVA层层晶体硅太阳能电池晶体硅太阳能电池EVA层层PET层压层层压层薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池晶体硅晶体硅B沙石对软性沙石对软性PET有损伤隐患有损伤隐患西北风沙大西北风沙大风速风速1616米米/秒秒硬质材料坚固耐用

7、硬质材料坚固耐用封装的双层玻璃更加坚固耐用封装的双层玻璃更加坚固耐用透明玻璃透明玻璃薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池EVA层层背板玻璃背板玻璃钢化玻璃钢化玻璃EVA层层晶体硅太阳能电池晶体硅太阳能电池EVA层层TPT层压层层压层薄膜太阳能电池晶体硅电池C晶体硅电池是夹在晶体硅电池是夹在EVA中间中间在强紫外线下在强紫外线下EVAEVA易黄化易黄化光电吸收层是在光电吸收层是在EVA上方上方薄膜电池不受薄膜电池不受EVA黄化影响黄化影响1 1、EVAEVA黄化影响透光，造成功率下降。黄化影响透光，造成功率下降。2 2、晶体硅太阳电池组件寿命取决于、晶体硅太阳电池组件寿命取决于EVAEVA薄膜太阳能电池

8、年发电量薄膜太阳能电池年发电量环境适应性强环境适应性强+2%温度性能佳温度性能佳+10-12%弱光性好弱光性好 +8-9%工艺高度集成工艺高度集成沙尘环境下更安全沙尘环境下更安全早期存在光衰效应早期存在光衰效应发电成本低发电成本低抗辐照性能好抗辐照性能好1W=?W温度性能温度性能+8%弱光性能弱光性能+9%环境适应性环境适应性+2%(8%+9%+2%)=1.19W￥6/W=实际实际￥5.00/W19薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池晶体硅太阳能电池晶体硅太阳能电池（RMB/watt)（RMB/watt)钧石模块钧石模块/瓦瓦￥5.00￥?运输费运输费￥0.00￥0.00逆变器及配件逆变器及配件￥2.

9、60￥2.60土建及安装支架土建及安装支架￥3.20￥2.30电缆电缆/连接器连接器￥1.80￥1.10安装人员安装人员￥1.10￥0.67管理等其它费用管理等其它费用￥1.30￥1.30部件部件+劳动力劳动力￥15.00￥15.00最终系统成本最终系统成本/瓦瓦￥15.00￥15.00系统构成系统构成100%100%系统加权平均系统加权平均￥15.00￥15.00薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池￥5.00/W=￥?/W 晶体硅太阳能电池晶体硅太阳能电池在项目所用资金总额在项目所用资金总额确定的情况下确定的情况下晶体硅太阳能电池板晶体硅太阳能电池板的价格需要低于的价格需要低于￥7.03/W20薄膜

10、太阳能电池的转换效率问题薄膜太阳能电池的转换效率问题薄膜电池薄膜电池晶体硅电池晶体硅电池用地小用地小占用土地面积大占用土地面积大用地面积比较（中国西部地区）用地面积比较（中国西部地区）5.5%5.5%（40W40W）的薄膜电池，）的薄膜电池，10MW10MW用地用地620620亩亩 7%7%（51W51W）的薄膜电池，）的薄膜电池，10MW10MW用地用地490490亩亩 8%8%（59W59W）的薄膜电池，）的薄膜电池，10MW10MW用地用地430430亩亩 10MW10MW的晶硅电池的晶硅电池 用地约为用地约为300300亩亩薄膜电池薄膜电池晶体硅电池晶体硅电池转换效率比较转换效率比较

11、非晶硅叠层薄膜电池非晶硅叠层薄膜电池 （二代技术）（二代技术）6-7%6-7%非晶硅硅锗电池非晶硅硅锗电池 （三代技术）（三代技术）8%8%晶硅电池组件效率为晶硅电池组件效率为13%-14.5%13%-14.5%（电池芯片可达（电池芯片可达16%-18%)16%-18%)业界讲晶硅电池转换效率是业界讲晶硅电池转换效率是指电池芯片指电池芯片23晶体硅的小片电池与模组转换效率的差别晶体硅的小片电池与模组转换效率的差别晶体硅电池单片的转晶体硅电池单片的转换效率为换效率为14%封装后晶体硅模组转封装后晶体硅模组转换效率为换效率为12.5%晶体硅的转换效率晶体硅的转换效率 国内一家知名的晶硅电池厂商组件

12、数据国内一家知名的晶硅电池厂商组件数据非晶硅薄膜太阳电池光电转换效率不高占地面积较大，但技术升非晶硅薄膜太阳电池光电转换效率不高占地面积较大，但技术升级潜力更高。更适合在人口密度小、地价便宜的地区使用，级潜力更高。更适合在人口密度小、地价便宜的地区使用，同时由于薄膜的弱光性好，对于空气洁净度不高的大城市应用应同时由于薄膜的弱光性好，对于空气洁净度不高的大城市应用应该也比晶硅要好！该也比晶硅要好！晶体硅太阳电池价格较贵、效率较高，晶体硅太阳电池价格较贵、效率较高，适合用在人口密度大、天气晴朗、地价较贵的地区适合用在人口密度大、天气晴朗、地价较贵的地区非晶硅薄膜太阳电池非晶硅薄膜太阳电池晶体硅太阳

13、电池晶体硅太阳电池环境适应性强环境适应性强+2%温度性能佳温度性能佳+10-12%弱光性好弱光性好 +8-9%工艺高度集成工艺高度集成沙尘环境下更安全沙尘环境下更安全转换效率有待提升转换效率有待提升发电成本低发电成本低抗辐照性能好抗辐照性能好技术升级潜力巨大技术升级潜力巨大薄膜太阳能薄膜太阳能电池电池27非晶硅太阳电池比单晶硅、多晶硅电池具有相对小的温度系数非晶硅太阳电池最佳输出功率Pma的温度系数约为-0.19%,而单晶硅、多晶硅电池最佳输出功率Pmc的温度系数约为-0.5%,当电池的工作温度升高时，两种电池的最大功率输出都会下降，但下降幅度是不同的。它们都可以用以下公式计算在不同的工作温度

14、下太阳电池的最佳输出功率。Pm=Pmo1+（T-25）其中：Pm为在实际工作温度下太阳电池的最佳输出功率；Pmo为在标准测量条件，太阳电池的最佳输出功率；为最佳输出功率Pma的温度系数；T为太阳电池的实际工作温度。附录一：温度影响计算附录一：温度影响计算附录二：附录二：晶硅太阳电池产业链晶硅太阳电池产业链硅材料提纯单晶硅棒多晶硅锭切方切块切片电池制备电池封装H2、O2、HCl、Si石英坩埚石墨支架SiC粉钢丝N2、O2、POCl3、SiH4、氨气、Ar2、NaOH、盐酸、硝酸、氢氟酸、TCA、异丙醇、银浆、铝浆、银铝浆玻璃、EVA、TPT、焊带、接线盒非晶硅太阳电池产业链非晶硅太阳电池产业链S

15、iH4制备非晶硅电池封装H2、O2、HCl、SiN2、氨气、Ar2、电子清洗液、SnO2、ZnO2、Al玻璃、EVA、TPT、焊带、接线盒TCO玻璃单晶硅工艺设备多晶硅工艺设备非晶硅工艺设备1硫化床反应器硫化床反应器硫化床反应器2分馏塔分馏塔分馏塔3热解炉热解炉4尾气回收系统尾气回收系统尾气回收系统5单晶炉多晶硅浇铸炉TCO沉积炉6硅棒切断机破锭机激光切割机（3台）7滚圆机磁控溅射系统8线锯切方切方机(多线切割机)玻璃清洗机9线切片机线切片机喷沙去边机10硅片清洗硅片清洗11硅片检测与分类硅片检测与分类12石英坩埚制备石英坩埚制备13石墨制备石墨制备14硅片清洗与织构化（三次）硅片清洗与织构化

16、（三次）15等离子去边机等离子去边机16扩散炉扩散炉17丝印机（3台）丝印机（3台）18PECVD设备PECVD设备PECVD设备19烧结炉烧结炉老化炉20分选机分选机分选机21自动焊接机自动焊接机超声焊机22层压机层压机层压机23测试台测试台测试台晶体硅电晶体硅电池设备池设备与与非晶硅电非晶硅电池设备池设备的比较的比较非晶硅电池与晶体硅电池工艺比较非晶硅电池与晶体硅电池工艺比较单晶硅多晶硅非晶硅氢氯化工艺氢氯化工艺氢氯化工艺分馏工艺分馏工艺分馏工艺热解(1100C)热解(1100C)尾气回收尾气回收尾气回收拉单晶(1400C)浇铸（1400C）断头，切方破锭切片切片3（RCA）3（RCA）1

17、（玻利清洗）CVD沉积TCO膜（400C）扩散(850C)扩散(850C)PECVD（350C）PECVD（450C）PECVD（180C）磁控溅射丝网印刷丝网印刷激光切割（3次）PECVD去边PECVD去边喷沙去边烘干（X3：200C）烘干（X3：200C）烧结（200800C）烧结（200800C）老化（180C）分选分选焊接焊接汇流焊接层压（150C）层压（150C）层压（150C）测试测试测试非晶硅电池与晶体硅电池工艺比较非晶硅电池与晶体硅电池工艺比较晶体硅电池非晶硅电池4次温度超过800C的高温过程5次温度低于400C的低温过程4次温度低于400C的低温过程5次进入真空系统3次进入真空系统3次硅片RCA清洗工艺1次玻璃清洗工艺处理样品尺寸：125x125、156x156、200 x200mm2处理样品尺寸：0.78m2、1.2m2晶体硅太阳电池特点：高耗电能、高耗水、高耗人力；处理样品尺寸较小：对于设备均匀性要求较低非晶硅太阳电池：大尺寸样品，真空系统要求高34 考虑到非晶硅太阳电池及相对小的温度系数，在较高温度环境中Pm下降较小，可以多在气温较高的地区推广应用；考虑到非晶硅太阳电池对低光强有较好的适应，所以，在日照不是很好、或水汽较大的地区可以多使用非晶硅太阳电池。