太阳能电池组件的技术开发

太阳能电池组件的技术开发

    绿色能源和可持续发展问题是本世纪人类面临的重大课题，开发新能源，对现有能源的充分合理利用已经得到各国政府的极大重视，太阳能发电作为一种取之不尽，用之不竭的清洁环保能源将得到前所未有的发展。随着太阳能产业化进程和技术开发的深化，它的效率、性价比将得到提高，将极大地推动中国“绿色照明工程”的快速发展。
 
 技术发展综述

    太阳能是一种干净、清洁、无污染、取之不尽用之不竭的自然能源，将太阳能转换为电能是大规模利用太阳能的重要技术基础，世界各国都很重视。1954年美国贝尔实验室研制成功第一个实用的硅太阳电池，并于其后不久正式用于人造卫星。20世纪70年代开始，发展了许多制作薄膜太阳电池的新材料：CuInSe、CdTe薄膜和有机膜等，近20年来大量的研究人员在该领域中的工作取得了可喜的成绩。薄膜太阳电池以其低成本、高转换效率、适合规模生产等优点，引起生产厂家的兴趣，薄膜太阳电池的产量迅速增长。也正是为了进一步降低晶体硅太阳电池的成本，近几年来，各国光伏学者发展了晶体硅薄膜电池，多晶硅薄膜电池既具有晶体硅电池的高效、稳定、无毒和资源丰富的优势，又具有薄膜电池工艺简单、材料节省、成本大幅度降低的优点，因此多晶硅薄膜电池的研究开发已成为近几年的热点。我国晶体硅薄膜电池的研究起步较晚，1982年长春应用化学研究所韩桂林等人用CVD法制备出晶体硅薄膜电池，并研究了多晶硅薄膜的生长规律和其基本的物理特性，1998年北京市太阳能研究所赵玉文等报道了SiH2Cl2为原料气体，采用快速热化学气相沉积(RTCVD)工艺在石英反应器中沉积生成多晶硅薄膜，同时研究了薄膜的生长特性、微结构，并研制出多晶硅薄膜太阳能电池，电池结构为金属栅线/p+多晶膜/n多晶硅膜/n++C-硅/金属接触。

国内外产品介绍

    美国和日本等发达国家都已经研制出具有高转换效率的太阳能电池，如美国SunPower公司研制的A-300硅太阳能电池的效率达到21.5%，A-300太阳能电池采用了一种独特的背面触点设计，从而最大限度地增加了工作电池的面积、隐藏了不雅观的连接线、并实现了高速自动化的模块生产。A－300硅太阳能电池开路电压0.665V、短路电流5.9A、最大功率电压0.560V、最大功率电流5.54A、额定功率3.1W，SunPower公司在1999年12月31日为太阳能电池制造技术申请了美国专利US6423568、US6387726、US6337283。日本三洋电机成功开发出了转换效率19.5％的高效HIT太阳能电池，太阳能电池如此之高的功率主要源于：(1)电池有效发电面积的增大；(2)通过降低电池表面缺陷区域从而降低了发电损失；(3)降低了电池与模块的电力损耗(电阻损耗)等。另外，通过采用高效HIT太阳能电池，能够确保17％的模块转换率。该模块将主要用于住宅太阳能发电系统，配备15块太阳能电池模块时，以往产品的发电量为2450kWh/年(估计)，而200W模块则可以达到3530kWh/年，发电量提高了44％。

    国内深圳市阿波莱科技有限公司推出的APL-M050-12B太阳能电池组件标称功率(Pm)：50W；开路电压(Voc)：21V；短路电流(Isc)：3.2A；尺寸：974×453×35mm；转换效率：13.5%， 使用寿命超过10年。保定天威英利新能源有限公司生产的YD150AP型多晶硅太阳能电池，基本材料：P型多晶硅；厚度 (μm): 300；尺寸（mm）：150×150；开路电压（mV）：600；短路电流（A）: 7.728；最佳电压(mV):500；最佳电流(A)：6.863；转换效率：15.00-15.49%；最大功率（W）：3.431。

下表列出了国内外部分产品的主要技术指标：