【文章內(nèi)容簡介】 增長率將縮小。 根據(jù) 日本太陽光發(fā)電協(xié)會 公布，日本廠商在 2020 年第三季度的太陽能電池單元 /模塊供貨量達(dá)到 。比上年同期增長 ％，比上季度增長 ％。另外，從 2020 年全年來看，供貨量達(dá)到 ，比上年高出 ％。 中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 《 2020 版制造業(yè)企業(yè)管理大全》內(nèi)容更豐富、查看更輕松、利用更便利、價格更實(shí)惠、購買更放心！電話： 02568698690,68698693 手機(jī)： 15895950966 : 961531377 376977591 616843241 中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 《 2020 版制造業(yè)企業(yè) 管理大全》內(nèi)容更豐富、查看更輕松、利用更便利、價格更實(shí)惠、購買更放心！電話： 02568698690,68698693 手機(jī)： 15895950966 : 961531377 376977591 616843241 9 表 1 日本 2020年前三季度各類型太陽電池發(fā)電統(tǒng)計(jì)（ 選自日本太陽光發(fā)電協(xié)會 ） 2. 產(chǎn)品市場 ? 便攜式（ 可用于 小型移動用電設(shè)備 ） 圖 3 采用染料敏化太陽電池的手機(jī)充電器和書包 ? 固定式小型用電設(shè)備 將太陽能電池板制備成 3080 瓦功率輸出時，可以為草坪燈、路燈、水井、固定電話等用電設(shè)備供電 。 ? 交通工具 安裝有太陽能電池的交通工具主要是各大品牌概念車以外。其車身和車頂安裝有太陽能電池板。如下圖為經(jīng)過改裝的采用多晶硅太陽電池的電瓶車和一款采用單晶硅太陽電池的本田賽車。 中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 《 2020 版制造業(yè)企業(yè)管理大全》內(nèi)容更豐富、查看更輕松、利用更便利、價格更實(shí)惠、購買更放心！電話： 02568698690,68698693 手機(jī)： 15895950966 : 961531377 376977591 616843241 中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 《 2020 版制造業(yè)企業(yè) 管理大全》內(nèi)容更豐富、查看更輕松、利用更便利、價格更實(shí)惠、購買更放心！電話： 02568698690,68698693 手機(jī)： 15895950966 : 961531377 376977591 616843241 10 圖 4 安裝太陽能電池板的交通工具 ? 建筑外墻 人們最早利用太陽電池，就是把電池板安裝在屋頂，以使產(chǎn)生的電能供應(yīng)房間內(nèi)的用電設(shè)備。而隨著技術(shù)的發(fā)展，有機(jī)柔性薄膜太陽電池具有半透光性。因此可以安裝在建筑物的玻璃幕墻。 圖 5 薄膜太陽能電池充當(dāng)在建筑物窗 ? 大規(guī)模發(fā)電站 我國的太陽能電站建設(shè)較國外晚大約十年。而我國西藏青海等地日照條件非常好，空氣透明度高。 圖 6 太陽能電站實(shí)施例 中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 《 2020 版制造業(yè)企業(yè)管理大全》內(nèi)容更豐富、查看更輕松、利用更便利、價格更實(shí)惠、購買更放心！電話： 02568698690,68698693 手機(jī)： 15895950966 : 961531377 376977591 616843241 中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 《 2020 版制造業(yè)企業(yè) 管理大全》內(nèi)容更豐富、查看更輕松、利用更便利、價格更實(shí)惠、購買更放心！電話： 02568698690,68698693 手機(jī)： 15895950966 : 961531377 376977591 616843241 11 三、 太陽電池 分 類 、 能量 轉(zhuǎn)化 效 率 、 發(fā)電成本 及后續(xù)問題 從 1839 年法國 科學(xué)家首次觀察到光電轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，直到 1954 年“將太陽能轉(zhuǎn)化成電能”的想法才真正現(xiàn)實(shí)。在太陽能電池的最初發(fā)展階段，所使用的材料一般是在可見光區(qū)有一定吸收的窄帶隙半導(dǎo)體材料，因此這種太陽能電池又稱為半導(dǎo)體太陽能電池。盡管寬帶隙半導(dǎo)體本身捕獲太陽光的能力非常差，但將適當(dāng)?shù)娜玖衔降桨雽?dǎo)體表面上，借助于染料對可見光的強(qiáng)吸收，也可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，這種電池就是染料敏化太陽能電池。 1991 年，瑞士科學(xué)家 Gr228。tzel 等人首次利用納米技術(shù)將染料敏化太陽能電池中的轉(zhuǎn)化效率提高到 7%i。從此，染料敏化納米晶太陽能電池 (即 Gr228。tzel 電池 )隨之誕生并得以快速發(fā)展。 衡量太陽能電池性能的指標(biāo)是能量轉(zhuǎn)化效率。它表示在一定面積的太陽板上，輻射太陽能和電池板所轉(zhuǎn)化成的電能的比值。因此，能量轉(zhuǎn)化效率越高，說明電池的性能越好。 1. 單晶硅、多晶硅型： 第一代太陽能電池以 單晶硅為 主要 原材料， 其原材料單晶硅的價格約占整個電池板成本的 50%。多晶硅雖然對 晶體硅的純度要求有所降低，但原材料售價依然偏高。致使這一類產(chǎn)品的生產(chǎn)成本高出普通火力發(fā)電成本的幾十倍。這就是最初制約太陽電池推廣的真正原因。 目前 這項(xiàng)成果已經(jīng)轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品應(yīng)用 。 單晶硅電池 批量生產(chǎn) 后的能量轉(zhuǎn)化效率達(dá)到 15%左右 ，成熟型企業(yè)的產(chǎn)品可以達(dá)到 1617%。 仍比 國外技術(shù)相差 12%。 國內(nèi)單晶硅 多晶硅 太陽電池的 累積年生產(chǎn)量，包括小型非并網(wǎng)電站，已經(jīng)超過 20MW。 我國擁有硅礦的初步開采技術(shù)，而提純技術(shù)仍在國外。因此單晶硅生產(chǎn)成本高主要因?yàn)樵牧线M(jìn)口。在 2020 年 3 月，我國成立了第一家多晶硅生產(chǎn)企業(yè)，圖 7 多晶硅太陽電池板 中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 《 2020 版制造業(yè)企業(yè)管理大全》內(nèi)容更豐富、查看更輕松、利用更便利、價格更實(shí)惠、購買更放心！電話： 02568698690,68698693 手機(jī)： 15895950966 : 961531377 376977591 616843241 中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 《 2020 版制造業(yè)企業(yè) 管理大全》內(nèi)容更豐富、查看更輕松、利用更便利、價格更實(shí)惠、購買更放心！電話： 02568698690,68698693 手機(jī)： 15895950966 : 961531377 376977591 616843241 12 可以小范圍滿足國內(nèi)生產(chǎn)需求。這一類型的另外一個缺點(diǎn)是晶體硅制備過程中效能巨大，而且嚴(yán)重污染環(huán)境。 2. 薄膜型 太陽電池 ： 根據(jù)外觀劃分，第二代太陽電池，具有可彎折性。這一特點(diǎn)大大加快了電池的制備時間，使 太陽電池滿足大規(guī)模生產(chǎn)需要的連續(xù)化要求。 薄膜太陽電池根據(jù)主要原材料不同，分為： aSi, CdTe, CIGS 等類型。但其涂布工藝基本相同。由于涂層厚度只有幾微米，電池性能和工藝精度要求息息相關(guān)。同時也提高了生產(chǎn)成本。目前日本夏普、東芝、 德國 QCell、 韓國三星 、美國 first solar、我國無錫尚德、河北英麗等企業(yè)所生產(chǎn)的就以柔性薄膜太陽電池為主。預(yù)計(jì) 2020年，國內(nèi)總生產(chǎn)規(guī)?？梢赃_(dá)到 200MW。 國外批量生產(chǎn)的薄膜型太陽電 池能量轉(zhuǎn)化效率可以實(shí)現(xiàn) 810%。而實(shí)驗(yàn)室里能量轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)達(dá)到 18%。因此對于薄膜型電池，大規(guī)模生產(chǎn)的工藝和控制精度，仍是制約能量轉(zhuǎn)化效率的難點(diǎn)。 圖 8 薄膜太陽電池涂布工藝設(shè)備 3. 染料敏化太陽電池 ： 新一代的染料敏化太陽電池， 其設(shè)計(jì)靈感來自植物的葉綠素。 采用納米 TiO2作為半導(dǎo)體材料，金屬有機(jī)或者無機(jī)染料作為光敏劑，從而實(shí)現(xiàn)完全化學(xué)發(fā)電。首先擺脫晶體硅技術(shù)要求和生產(chǎn)成本上的限制。同時簡化了 電池的制備過程，降低成本。 由于染料敏化太陽電池內(nèi)部電解質(zhì)為液體或液體離子，因此可以制備成原來單晶 硅的板式，可以制備成柔性薄膜外觀。并且其在太陽光下具有半透光性，因染料不同而呈現(xiàn)美麗的顏色。因此應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊。 它因制備過程中不使用圖 9 柔性薄膜太陽電池 中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 《 2020 版制造業(yè)企業(yè)管理大全》內(nèi)容更豐富、查看更輕松、利用更便利、價格更實(shí)惠、購買更放心！電話： 02568698690,68698693 手機(jī)： 15895950966 : 961531377 376977591 616843241 中管網(wǎng)通用業(yè)頻道 《 2020 版制造業(yè)企業(yè) 管理大全》內(nèi)容更豐富、查看更輕松、利用更便利、價格更實(shí)惠、購買更放心！電話： 02568698690,68698693 手機(jī)： 15895950966 : 961531377 376977591 616843241 13 硅而對環(huán)境沒有任何污染。 圖 10 染料敏化太陽電池發(fā)電原理示意圖 染料敏化太陽電池由染料、半導(dǎo)體材料、電解質(zhì)和對電極四個部分組成。如上圖。 漢能可以擁有國際著名 教授，掌握了染料敏化太陽電池的實(shí)驗(yàn)室最高轉(zhuǎn)化率紀(jì)錄。 目前 染料敏化的技術(shù)仍處在研究階段。但這項(xiàng)技術(shù)的核心成果在國內(nèi)，在實(shí)驗(yàn)室階段我國在國際領(lǐng)域擁有領(lǐng)先地位。實(shí)驗(yàn)室 里的能量轉(zhuǎn)化效率在 12%。 只有澳大利亞 STI 公司生產(chǎn) 的面積 200m2的示范項(xiàng)目， 于 2020 年投入使用 ，其能量轉(zhuǎn)化效率只有 7%。 美國 konarka 公司、英國 3G 公司、英國 G24 有限公司等已有小功率產(chǎn)品開發(fā)成功。 國