【正文】 美國第一太陽能公司此次將在鄂爾多斯市杭錦旗能源化工基地興建一座容量高達2000兆瓦的太陽能發(fā)電站，項目占地65平方公里。2009年7月24日，中港合資建設4條25MWCIGS薄膜太陽能電池生產(chǎn)線及CIGS薄膜太陽能電池生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)中心簽署合作協(xié)議。同日，孚日股份與德國ALEO SOLAR AG ALEO簽署合資協(xié)議，共同出資設立生產(chǎn)晶體硅太陽電池組件合資公司。應用材料公司在中國西安建立的太陽能技術(shù)研發(fā)中心，把其在美國和歐洲正在進行的尖端的太陽能研發(fā)工作引入到中國。）%/℃，Voc=622mV提供STP260，%（質(zhì)保10年90%，25年80%）（單晶）Sharp U175（單晶硅，標準類型）Tcoeff=%/℃，Voc=617mV提供Sharp NU170，%（多晶）Sharp NU230OF3（多晶硅，擴散工藝）Tcoeff=%/℃，Voc=610mV僅一種類型產(chǎn)品質(zhì)保提供25年，76%（單晶）SolarWorld Sunmodule 230/220（單晶硅“Shell”）Tcoeff=%/℃，Voc=615mV提供220W，%質(zhì)保10年90%，25年80%（單晶）BP 4175ITcoeff=0. 5177。地區(qū)MW20062007200820092010預計2011預計德國9681，3281,8602,2502,4002,750歐洲其他國家2509093,0101,6012,2903,175美國1852203607701，3002,300日本300230230450750950中國122045805301,020其他地區(qū)1512064905508301,050總和1,8662,9135,9955,7018,10011,245表5 2006年2011年太陽能產(chǎn)量統(tǒng)計2006200720082009薄膜電池世界產(chǎn)量（MW）1814008923,580每年增長（%）120123300表6 薄膜電池世界產(chǎn)量統(tǒng)計 產(chǎn)品的經(jīng)濟壽命期據(jù)預測，到2010年，我國電力需求存在37GW的缺口，需要由可再生能源發(fā)電來填補，光伏發(fā)電將在其中扮演重要的角色。h，這一數(shù)據(jù)接近晶硅的成本底線，但仍不足以與煤炭等常規(guī)能源相比，市場前景日益黯淡。 國內(nèi)外市場應用現(xiàn)狀與未來市場預測隨著能源危機與環(huán)境污染問題越來越嚴重，社會各界對能源消耗的可持續(xù)性發(fā)展日益重視，尤其引起了各國政府對清潔的、可再生能源的關(guān)注和青睞，新型能源成為國際學術(shù)界和各國研究、開發(fā)的重點，而太陽能是新能源發(fā)展的主要方向之一。我國大部分產(chǎn)品還是以非晶硅電池為主，電池組件穩(wěn)定效率6%左右。本項目主要包括：i．本項目采用硅基薄膜太陽能電池組件；（rfPECVD）制備技術(shù)；，有效降低了光致衰退（SW效應）的影響。硅薄膜電池具有：成本低、原材料豐富、無毒、無污染、能量回收期短、便于大面積連續(xù)生產(chǎn)等優(yōu)點，而深受國際關(guān)注。a因此,通過各種方法優(yōu)化非晶硅電池結(jié)構(gòu)成為研發(fā)非晶硅電池的重點。集成型非晶硅太陽能電池是由若干分立小電池組合而成的,類似于太陽能電池組合板。耗盡層寬度愈寬則光電流愈大,因此耗盡層寬度成為決定aSi∶H太陽能電池能的一個重要因素。一般對于非晶硅/晶硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池降低窗口層的摻雜濃度有利于光生載流子的傳輸與收集,但為了增加電池內(nèi)電勢和減小串聯(lián)電阻,窗口摻雜濃度要適當調(diào)高,然而高摻雜將導致電池“死層”出現(xiàn),一般人們選擇重摻雜薄p層作為窗口層。不同透明導電膜的電學、光學以及結(jié)構(gòu)等都不相同,亦對太陽能電池的光電特性和輸出特性(如電池的內(nèi)外量子效率、短路電流、開路電壓、填充因子等)產(chǎn)生不同的影響。首先，就是前面提及的操作PECVD技術(shù)的參數(shù)情況。然而，增加能量會導致更高的硅烷激勵源的產(chǎn)生并最終形成粉末，產(chǎn)生這樣一種沉積狀況。據(jù)估計，離子大約有10%的貢獻在aSi:H生長方面。圖8 射頻等離子體增強化學氣相沉積系統(tǒng)示意圖激勵源通常被認為是aSi:H生長最主要的激勵源。3. 泵浦系統(tǒng)，通常由渦輪分子泵和回轉(zhuǎn)機械泵組成，可以控制反應氣體。等離子體的作用是提供能量使得硅和硅烷氣體分離。非晶硅薄膜電池的結(jié)構(gòu)一般采取疊層式或進行集成或構(gòu)造異質(zhì)結(jié)等形式。由于非晶硅結(jié)構(gòu)是一種無規(guī)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),具有長程無序性,所以對載流子有極強的散射作用,導致載流子不能被有效地收集。非晶硅在長期光照下，其光電導和暗電導同時下降，然后才保持穩(wěn)定，其中暗電導可以下降幾個數(shù)量級，從而導致非晶硅太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率降低；然后，經(jīng)短時間熱處理，其性能又可以恢復到原來的狀態(tài)，這種效應被稱為是StablerWronski效應（SW效應）。這個量可以根據(jù)在照射到樣品的波長相對較長的單色光測量下的光電流計算得到。應用100V電壓來控制1μm厚的aSi:H樣品接收10個微安的電流，便于測量。圖6所示是典型的aSi:H光吸收系數(shù)隨著光子能量函數(shù)的變化曲線。一個懸掛鍵可以以下三種電性：正電（），中性（），負電（）。結(jié)果是，描述載體運輸?shù)囊苿有栽谕ㄟ^定態(tài)是嚴重衰減。在半導體材料中反應載流子的分布和濃度的一項重要信息是態(tài)的能量分布，也稱為態(tài)密度。一個微觀結(jié)構(gòu)吸收，用R*表示，由LSM和HSM吸收峰共同決定。這是因為它可以鈍化非晶硅薄膜中大量存在的懸鍵，降低薄膜的缺陷密度，減少帶隙中的非輻射復合中心，從而顯著提高薄膜的穩(wěn)定性。一項實驗數(shù)據(jù)可以提供半導體中缺陷的微觀結(jié)構(gòu)的信息，包括非晶硅，那就是電子自旋共振（ESR）。其中一些懸掛鍵在圖3中描述了。 這一個過程導致在原子的網(wǎng)絡中的缺陷的形成。圖 3 b 舉例說明aSi:H不呈現(xiàn)出長程有序的結(jié)構(gòu)。 一些廣泛被應用于aSi:H的技術(shù)也提到了。加大了西寧市地區(qū)的固定資產(chǎn)的投入，帶動了局部經(jīng)濟的增長。通過本項目的實施，應用非晶硅薄膜太陽能電池的研發(fā)和生產(chǎn)方面積累的研究成果，綜合國際和國內(nèi)先進的非晶硅薄膜太陽能電池研究成果，就非晶硅薄膜太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率、雜質(zhì)摻雜濃度、光致衰減效應、沉積工藝等關(guān)鍵技術(shù)，開展深入研究，掌握非晶硅薄膜太陽能電池的關(guān)鍵技術(shù)和制造工藝，開發(fā)出具有國際先進水平的新型非晶硅薄膜太陽能電池，并形成產(chǎn)業(yè)化。路透社根據(jù)一份太陽能研究公司iSuppli發(fā)出的報告顯示，非晶硅薄膜太陽能電池的市場占有率將于2013年以前增加一倍以上。因此，更加低價的薄金屬層連續(xù)式的卷對卷(rolltoroll)技術(shù)是一項更好的選擇。這包括：透明導電膜（TCO）前電極的沉積，多層后電極的沉積，亞電池系統(tǒng)的激光劃片，封裝和構(gòu)架系統(tǒng)等。經(jīng)研究采用薄的吸收層可以有效抑制光致衰退效應。此外,材料本身對太陽輻射光譜的長波區(qū)域不敏感,這樣一來就限制了非晶硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率,解決這個問題的方法就是制備疊層太陽能電池,一方面增加太陽光利用率,另一方面提高非晶硅太陽能電池效率。 非晶硅太陽能電池作為一種新型太陽能電池,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。改革開放以來青海省對外貿(mào)易工作克服遠離口岸、交通不便等困難，積極應對國際經(jīng)濟形勢的變化，大力推進以開放帶動進出口，不斷開創(chuàng)對外貿(mào)易發(fā)展的新局面。 青海省光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位為：青海省第5大支柱產(chǎn)業(yè)。 青海省光伏發(fā)電應用的發(fā)展整體定位為：全國最大的光伏發(fā)電基地，為本省、鄰省、華北乃至全國提供電力。省內(nèi)離網(wǎng)光伏電站主要應用于鄉(xiāng)村級光伏電站、移動通訊機站、公路道班、氣象臺站等領(lǐng)域。一、產(chǎn)業(yè)發(fā)展初具規(guī)模目前，青海省光伏產(chǎn)業(yè)正在政府宏觀調(diào)控下穩(wěn)步發(fā)展。 通往海西州內(nèi)貫穿荒漠地區(qū)的公路均為二級以上，去各工業(yè)區(qū)或變電站的道路也全部為油路。500千伏直流超高壓電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。2012年預計建設5座750KV變電站，電網(wǎng)建成750千伏“西電東送”兩個通道。全省土地面積72萬平方公里，僅海西州就有未利用土地20萬平方公里，主要為荒草地、鹽堿地、沙地、裸土地、裸巖石礫地等。但是結(jié)合太陽能資源、土地資源、氣象、電網(wǎng)、地理、交通及光伏產(chǎn)業(yè)鏈等因素，青海的光伏發(fā)展綜合條件是全國最優(yōu)的。非晶硅電池已經(jīng)應用于各種領(lǐng)域，并顯示出了強大的生命力。但是單晶硅、多晶硅電池組件的硅料提純、制取過程中消耗大量的電能，發(fā)電成本遠高于其他能源形式。根據(jù)美國能源信息管理局的預測，到2010年，世界煤炭、%的電力供應缺口；到2020年，%；這一供應缺口不得不用可再生能源去彌補，而利用太陽能發(fā)電將起著重要的作用。單晶硅、多晶硅電池的這些缺點在客觀上為非晶硅薄膜電池的發(fā)展提供了契機。柴達木地區(qū)我國年日照時數(shù)為3600小時，是著名的“陽光地帶”，具有很高的開發(fā)利用潛力。 在青海省建設光伏發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電成本將遠低于歐洲國家，同時也低于國內(nèi)大多數(shù)區(qū)域，具有良好的經(jīng)濟性。以海西州四分之一未利用土地（5萬平方公里）建設光伏電站的年發(fā)電量將超過2007年全國總發(fā)電量。海西州將具備3座750KV變電站，2條177。5）電價水平較低 青海省電力結(jié)構(gòu)以水電為主，電力充足且電價水平較低。青海省逐漸成為了西部光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心。三、產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平不斷提高結(jié)合國內(nèi)外硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，在省、市相關(guān)部門的推動下，光伏新材料生產(chǎn)企業(yè)注重與高校和科研院所的產(chǎn)學研合作，加強關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平。由于省內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)具有相對完整的產(chǎn)業(yè)鏈，在下游特別是照明應用領(lǐng)域已開始對接融合，全省已經(jīng)在西寧多個路段和小區(qū)采用了太陽能路燈、庭院燈、草坪燈，隨著新農(nóng)村、新牧區(qū)的建設，將在格爾木市、同德縣、花土溝鎮(zhèn)、西海鎮(zhèn)等地建設太陽能路燈示范工程，市場應用取得了階段性的成效。3） 2031年～2040年，光伏發(fā)電為華北供電 2031～2040年，青海省光伏發(fā)電的應用重點是為華北地區(qū)提供電力。大力發(fā)展青海省太陽光伏產(chǎn)業(yè)，積極引進省外優(yōu)質(zhì)資本和國內(nèi)外先進技術(shù)，建設并完善具有產(chǎn)業(yè)競爭力的光伏產(chǎn)業(yè)鏈，積極進行光伏發(fā)電產(chǎn)品測試、綜合示范應用等能力建設，將青海省建設成為我國西部光伏產(chǎn)業(yè)基地、綜合示范基地、規(guī)模推廣應用基地，這也將成為青海省經(jīng)濟持續(xù)增長的強大動力。實施后年出口創(chuàng)匯115萬美元。1976年研究人員成功實現(xiàn)了對非晶硅材料的p型和n型摻雜,實現(xiàn)了aSipn結(jié)的制作。非晶硅薄膜太陽電池更進一步發(fā)展與光電質(zhì)量的提高非晶硅吸收層，摻雜層和介于摻雜層和內(nèi)置層之間的分界層。除了無線電頻率的等離子體增強的化學氣相沉積（PECVD）技術(shù)，以下幾種沉積技術(shù)也被探究具有可以制造出沉積速率很高的吸收層，如高頻等離子體增強的化學氣相沉積技術(shù)，熱絲化學氣相沉積技術(shù)和夸大化的熱等離子體化學氣相沉積技術(shù)。5. 降低材料成本。 項目可行性簡要分析 項目的可行性研究依據(jù)由于薄膜太陽電池的成本優(yōu)勢，始終是我國政府在光伏發(fā)電方面重點支持的領(lǐng)域，早在“七五”期間，國家科委就投入2000多萬元，在北京有色金屬研究院建成年產(chǎn)100kW非晶硅太陽電池生產(chǎn)線。其中硅基薄膜新增產(chǎn)能將集中在中國和臺灣，而CdTe和CIGS新增產(chǎn)能將集中在美國、歐洲和日本。本項目可提供直接就業(yè)崗位若干個，通過項目建設和運營，每年還可增加更多的間接就業(yè)崗位和就業(yè)機會。非晶硅雙結(jié)玻璃薄膜電池組件的結(jié)構(gòu)如圖2所示，自上到下依次為頂面玻璃、導電膜、雙結(jié)非晶硅薄膜電池（非晶硅薄膜電池還可做成單結(jié)或三結(jié)非晶硅薄膜電池）、背電極、EVA（乙烯醋酸乙烯共聚物）、底面玻璃。 我們也能說硅原子是四重配位。由于短程有序，通常的半導體能帶觀念（由倒帶和價帶表示）能仍然被用于c。當一個原子有太多或太少束縛鍵時容易發(fā)生配位缺陷。當非晶硅摻雜氫沉積后（利用輝光放電），氫原子聯(lián)結(jié)了絕大多數(shù)的硅的懸掛鍵，作用力強的硅氫鍵就形成了。因此，ESR的結(jié)果十分依賴于費米能級的位置，因為它影響著電子自旋產(chǎn)生的缺陷。因此這個峰用來判斷aSi:H中的X。氫擴散和演變觀測技術(shù)幫助分析aSi:H中氫的運動。也就是在aSi:H中能帶密度是連續(xù)分布。在這個模型中，價帶和導帶由一條能量拋物線表示，并且出現(xiàn)價帶和導帶的帶尾能態(tài)的指數(shù)衰減。對于位于費米能級以下的導帶帶尾，由于都被電子占據(jù)，從而顯示負電性；而位于費米能級以上的價帶帶尾，由于沒有被電子占據(jù)，是空著的，所以顯示正電性。aSi:H中固有的按電導率小于。這個系數(shù)給出了一種材料是否適合作為太陽能電池光敏材料重要依據(jù)。如在硅烷中摻入5%15%的氫氣，利用等離子增強化學氣相沉積技術(shù)制備的非晶硅，懸掛鍵缺陷密度為。不同條件制備的非晶硅薄膜的光致衰減效應是不同的，薄膜生長參數(shù)和光照條件對光致衰減有著不同的影響。非晶硅太陽能電池光生載流子主要產(chǎn)生于未摻雜的i層,與晶態(tài)硅太陽能電池載流子主要由于擴散而移動不同,在非晶硅太陽能電池中,光生載流子由于擴散長度小主要依靠電池內(nèi)電場作用做漂移運動。圖7 雙結(jié)非晶硅電池結(jié)構(gòu)示意圖i．非晶硅的光吸收系數(shù)比晶硅大一個數(shù)量級，非晶硅電池的厚度很小，約為晶硅電池厚度300分之一，節(jié)省硅材料；（無論是單層還是多層），可以在薄膜的生產(chǎn)過程中同時完成；（單晶硅電池，多晶硅電池約在—進行擴散和拉單晶），能源消耗小；，較低的暗電導；，如下表2列舉了三種電池的能耗、材耗及能量回收期：單晶電池多晶電池非晶電池厚度/4004001溫度/1 0001 000200能耗/2 0001 000100能耗回收期/年表2 三種電池能耗、材耗和能量回收期，對于同樣峰瓦數(shù)的太陽電池，非晶硅電池可比單晶硅、多晶硅電池產(chǎn)生更多的電能，下表3列出了不同廠家生產(chǎn)的四種類型的太陽電池，在相同地點安裝，每千瓦電池一年內(nèi)的實際發(fā)電量數(shù)據(jù)：CorporationsCellsEfficiencyGross Capacity of cellsBP SolarcSi13．5%977