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国内首支太阳能集电管面世
来源:本站 发布日期:2015-5-13 点击次数:111次

    在太阳能发展炙手可热的今天,也许你对光热领域中的太阳能集热管不陌生,对光伏行业中太阳能电池片也很熟悉,但你可能并不了解二者结合起来的产品——太阳能集电管。
  近日,依托北京大学技术研发团队的支持,由河南燕垣光伏科技有限公司研发的中国第一支铜铟镓硒(CIGS)太阳能集电管在上海正式发布,成为第六届亚洲太阳能光伏展会上最吸引眼球的项目。这一具有完全自主知识产权太阳能电池新产品的展出,标志着太阳能集电管在国内启动产业化的征程,是我国光伏产业发展中的一个新的亮点。

  破解光伏成本之忧
  当前晶体硅太阳能电池仍然占据世界光伏产业的主流地位,其次是占据市场10%左右的薄膜太阳能电池。在生产中,多晶硅生产工艺的属性决定了其产业链生产环节,尤其多晶硅提纯中会存在高能耗问题。在应用中,晶体硅太阳能电池由于其温度效应和光谱响应范围窄的影响,使本来较高的光电转换效率大打折扣。而薄膜太阳能电池却始终摆脱不了转换效率低,生产工艺复杂,生产设备昂贵,难以实现规模化生产的诟病。可以说,一段时间内,发电成本高仍是两大类太阳能电池的共性短板。
  据了解,目前在薄膜太阳能电池家族中主要包括硅基非晶硅(a-Si)、碲化镉(CdTe)、铜铟镓硒(CIGS)三大类薄膜太阳电池,其中,铜铟镓硒薄膜太阳能电池被国际上称为 “下一代非常有前途的新型薄膜太阳能电池”。
  铜铟镓硒电池作为薄膜电池的一种,与晶硅电池相比,具有材料与能源消耗小,弱光性能好,对环境无污染,可回收等特点;与其他薄膜电池相比,其转换率是其他薄膜电池望尘莫及的;并且其所用原料在中国储量非常丰富,在原料获取上相对容易。
  中科院院士、北京大学物理学院教授甘子钊给予该项技术高度评价:“这是铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池应用的一种崭新形式,它为CIGS规模化生产探索出一条新的路径。”

  项目优势明显
  铜铟镓硒太阳能集电管外形类似太阳能热水器所采用的集热管,其衬底可采用普通玻璃管或者有机物等柔性材料,钼金属作为背电极,铜铟镓硒作为主吸收层吸收光能,表面低阻层电极主要作用为透光、导电、减反射。
  “这种独特的管式太阳能集电管设计,解决了铜铟镓硒规模化生产良品率偏低的世界性难题。”河南燕垣光伏总经理王晖介绍说,“目前,大面积生产铜铟镓硒薄膜太阳电池成品率不足5%。在较大的铜铟镓硒薄膜太阳电池组件上,如果出现一丝瑕疵,这个组件就可能完全报废。而太阳能集电管就是将大面积的铜铟镓硒做成一个接一个的太阳能集电管,按照其独立管式结构排列,不仅提高了发电效率,良品率也可以达到90%以上。”
  该项目总工程师陆真冀教授说,产品在降低电池表面温度保持转换效率不衰减的同时,可实现太阳能热电联产。值得一提的是,研发团队还设计出了太阳能集电管产业化生产设备,及完全国产化的具有自主知识产权的工业生产线,大幅度降低了造价及后期维护费用,解决了薄膜太阳电池生产一次性投资过大的问题。

  发展前景广阔
  太阳能集电管采用自主知识产权的发明工艺与量身定做的国产化装备,探索出一条拥有完全自主知识产权的铜铟镓硒薄膜太阳电池产业化之路。王晖说:“目前,世界上仅有两家生产太阳能集电管的企业,美国有一家,我们是第二家,同时也是国内首家。太阳能集电管一经亮相,就受到几大风投机构的关注。”
  据技术人员介绍,该产品具有柔和、均匀的黑色外观,是对外观有较高要求的建筑一体化(BIPV)应用的理想选择,不仅可以应用在大型建筑物的玻璃幕墙上,也可应用于大型发电系统和小型户用系统,以及路灯、草坪灯、公路铁路交通、通讯设施及光伏建筑等民用领域,航空航天,军事领域。