【文章內(nèi)容簡介】 術(shù)類型薄膜硅晶圓式非晶硅微晶硅CdTeCI(G)SGIS Solar單晶硅多晶硅平均膜組效率90度角受光 6%~9%8%8%~9%5%~7%9%~10%12%~15%12%~15%受光模式平面雙極平面雙極平面雙極平面雙極平面光罩垂直面光罩垂直面受光角度(度)60~7060~7060~7065~75459090日照24小時平均膜組效率6%~9%%%~12%10%~12%17%12%~15%12%~15%相同曰照受光下產(chǎn)生每度電所需面積㎡10㎡9㎡㎡8㎡7㎡7㎡第二節(jié)、光敏染料PDSC 薄膜太陽能電池與晶硅系列產(chǎn)品的比較▲溫度系數(shù)：我們的薄膜太陽能電池在20℃~70℃的自然環(huán)境溫度下，光電轉(zhuǎn)換效率的穩(wěn)定度佳?！敌庑阅?日光較弱的環(huán)境)：理想的太陽能電池輸出功率應(yīng)與陽光強度成正比，在早晨及黃昏的時候也應(yīng)有好的輸出功率。單、多晶硅在日(日光)受光時數(shù)上只有6~7小時(1Watt的單、多晶硅組件在一天的日光總合能產(chǎn)生6~7Watt的電力)，非晶硅及一般的銅銦鎵硒CIGS產(chǎn)品也只在7~9小時(1Watt的非晶硅及一般的銅銦鎵硒CIGS組件在一天的日光總合能產(chǎn)生7~9Watt的電力)，光敏染料PDSC薄膜太陽能電池擁有11小時的日(日光)受光時數(shù)(1Watt的薄膜太陽能電池組件在一天的日光總合能產(chǎn)生約11Watt的電力)，所以我們薄膜太陽能電池在早晨及黃昏的時候也有好的光電轉(zhuǎn)換效率。▲日光受光轉(zhuǎn)換效率：我們的薄膜太陽能電池在組成模塊時，模塊的峰值瓦特數(shù)作為銷售的依據(jù)，其光電效率并不直接影響售價，因為模塊的受光表面是靈敏的，且受光表面可以設(shè)計成曲面的，以增加太陽能的受光表面，這部份的組成與硅晶模塊，在相同的平面面積及太陽光能下，相等于硅晶模塊17%的光電效率。▲柔和的電流電壓曲線(電池輸出功率的曲線)：單、多晶硅在日光強度最強時產(chǎn)生最大的光電轉(zhuǎn)換功率輸出，單、多晶硅材質(zhì)的內(nèi)部電阻很大，所以電池組件開始發(fā)熱，消耗了自身的光電轉(zhuǎn)換效率，因此輸出電力迅速下降，電流電壓曲線是陡升陡降的是不穩(wěn)定的，光敏染料PDSC薄膜太陽能電池在日光強度最強及最弱時產(chǎn)生光電轉(zhuǎn)換功率輸出是緩升緩降的，內(nèi)部電阻是保持恒定的數(shù)值，所以電池組件不發(fā)熱，光電轉(zhuǎn)換效率輸出穩(wěn)定。第三節(jié)、光敏染料PDSC 印刷式薄膜太陽能電池的特性▲產(chǎn)品成本最低：生產(chǎn)速度快，因此產(chǎn)品成本降低，~4MW的產(chǎn)品，成本為80美分，是光伏市場上價格最低的薄膜產(chǎn)品。一般銅銦鎵硒CIGS生產(chǎn)廠的成品生產(chǎn)成本在每瓦特(Watt)~。▲可大規(guī)膜量產(chǎn)的產(chǎn)品制造 ：光敏染料PDSC薄膜太陽能電池是采用網(wǎng)印自動印刷專用設(shè)備生產(chǎn)制造，成品生產(chǎn)速度可達到每小時上百米，實現(xiàn)了高產(chǎn)量的生產(chǎn)能力?！磥砀偁幜姡罕∧ぬ柲茈姵禺a(chǎn)品可結(jié)合不同受光頻帶材料的混合制造技術(shù)，提升光轉(zhuǎn)換效率，例如：我們的薄膜太陽能電池在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上增加遠紅外線波段的應(yīng)用，可增加2%~4%的光電轉(zhuǎn)換效率?！邷匦阅埽涸谌展鈴姸茸顝姇r，我們的薄膜太陽能電池依然維持相同的轉(zhuǎn)換效率(%~%)，溫度增高時無損失效率，而單、多晶硅產(chǎn)品因熱累積現(xiàn)象，會由12%~14%降低至50%甚至到零?！托庑阅苓\行佳：早晨及黃昏的時候也有好的輸出功率，甚至在室內(nèi)的情況下依舊可維持2%~4%的光電轉(zhuǎn)換效率。單、多晶硅、非晶硅及一般的銅銦鎵硒CIGS產(chǎn)品在室內(nèi)的情況下其光電轉(zhuǎn)換效率是0%。光敏染料PDSC 薄膜太陽能電池應(yīng)用在光電建筑上(BIPV)，具有下列效應(yīng)▲抗腐蝕 ：密封方式有效控制濕氣進入，沒有半導(dǎo)體邊緣濕氣滲入之虞，可采用無框產(chǎn)品設(shè)置延長產(chǎn)品的壽命?！岷碗娏麟妷呵€的優(yōu)良特性：單晶,多晶太陽能電池板應(yīng)用在建筑上是一連串的單一電池組件組合，當(dāng)其中一片電池組件被遮住陽光,其它電池組件將形成熱累積，讓整體光轉(zhuǎn)換效率降低，我們的薄膜太陽能電池板為平面印刷技術(shù)，陽光被擋住不形成熱點，因此不產(chǎn)生熱累積損失?！粫l(fā)生醋酸乙烯鹽發(fā)黃而導(dǎo)致芯片功率降低：單晶、多晶光伏電池板因水氣滲入而產(chǎn)生醋酸乙烯鹽發(fā)黃現(xiàn)象，導(dǎo)致芯片功率降低，我們的薄膜制程技術(shù)是在膠質(zhì)上印刷，并且密封防潮,因此不會有以銹蝕現(xiàn)象?！姵亻g的連接形成不間斷的均勻分布：接觸線不間斷的均勻分布讓電池的壽命延長，而薄膜技術(shù)使用集成電路慣用的網(wǎng)印銀導(dǎo)線，在薄膜電池的前面和后面形成不間斷的均勻分布接觸線，沒有接點間的空隙，因此不會發(fā)生在電池間連接失誤而發(fā)生短路現(xiàn)象。第五章、光敏染料PDSC印刷式薄膜太陽能電池制程介紹第一節(jié)、光敏染料PDSC太陽能電池非pn接面技術(shù)理論一、太陽電池的分類（依技術(shù)成熟程度）① 晶硅電池：單晶硅，多晶硅，帶硅等； ② 薄膜電池：aSi，aSi/ mcSi，CIGS，CdTe，GaAs，polySi等； ③ 新型及新概念電池： Gratzel 色敏染料電池（光電化學(xué)電池）Dyesensitized Solar Cell(DSSC) ★PDSC 光敏染料電池－(光電化學(xué)電池)Photosensitive dye solar cells(PDSC)二、光敏染料(PDSC)印刷式薄膜太陽能電池(Printed ThinFilm Solar Cells)為新概念電池(第三代新型電池) ，其特點： 1 物理概念的擴展 2 太陽電池成本結(jié)構(gòu)的降與效率的提升 3 高效率新概念電池技術(shù) 1) 太陽光譜多級利用 2) 量子點光激發(fā)能量堆 3) 單級單層量子能帶結(jié)構(gòu) 4) 制程結(jié)構(gòu)簡單 5) 防塵、防潮、防銹結(jié)構(gòu) 三、物理概念的擴展光敏染料PDSC太陽能電池極限效率為48% (現(xiàn)有量產(chǎn)效率9~10%)。四、太陽光譜多級利用(寬帶譜) 五、量子光激發(fā)能量堆原子結(jié)構(gòu)電子云層受太陽光照中的光子激發(fā)，產(chǎn)生電子跳躍，電子于不同軌跡跳躍的動能稱為Ev ,電子跳躍所產(chǎn)生的動能其所表現(xiàn)的為電能。 六、量子光激發(fā)能量堆原子激發(fā)三態(tài)電子可以透過吸收或釋放能量從一個能階躍遷至另一個能階。例如當(dāng)電子吸收了一個光子時，它便可能從一個較低的能階躍遷至一個較高的能階。 同樣地，一個位于高能階的電子也會透過發(fā)射一個光子而躍遷至較低的能階。在這些過程中，電子吸收或釋放的光子能量總是與這兩能階的能量差相等。 由于光子能量決定了光的波長，因此，吸收或釋放的光具有固定的波長。 當(dāng)原子內(nèi)所有電子處于可能的最低能階時，整個原子的能量最低，我們稱原子處于基態(tài)。當(dāng)一個或多個電子處于較高的能階時，我們稱原子處于受激態(tài)。電子可透過吸收或釋放在能階之間躍遷為游離狀態(tài)。 第二節(jié)、光敏染料(PDSC)太陽能電池電能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)當(dāng)光線照射到活性層時, 攜帶足夠能量之光子( photon ), 將可激發(fā)化合物活性層中分子的原子共價鍵而產(chǎn)生電子與電洞, 帶正電的電洞將游離至正電極區(qū)往正電極區(qū)移動。 帶負電的電子將游離至負電極區(qū)往負電極區(qū)移動,形成電流! 第三節(jié)、PDSC ThinFilm Sola 玻璃基材太陽電池制程結(jié)構(gòu)第四節(jié)、PDSC ThinFilm Solar PVC 基材太陽能電池制程結(jié)構(gòu)第五節(jié)、PDSC ThinFilm Solar 太陽能電池制程工序介紹1_ The Size of the Panel : Size: up to 100 cm x 120 cm cm = centimeter Thickness: mm to 5 mm (depending on finishing) mm = millimeter Cost per Watt: Production cost per Watt: Max US$ Cost per Watt in US$ is reflecting Asia China prices in 2010 and they are subject to change to reflect changes in modity and overhead prices without notice. 2_Manufacturing Procedure: 為了確認生產(chǎn)以網(wǎng)印方式生產(chǎn)太陽能電池板的可行性,我們首先需要理解生產(chǎn)過程。 網(wǎng)版印刷技術(shù)是一非常成熟的技術(shù), 是將微細墨水透過網(wǎng)版的網(wǎng)目濡染到一個底層上的過程 。這個底層可能是塑料、玻璃、紡織品、乙烯樹脂、木頭、金屬、軟木…等等。 實際上網(wǎng)版印刷的最大的優(yōu)勢是它可以印刷在任何類型材料上使用。 面板是在一個密閉的空間經(jīng)過一事先規(guī)劃好的網(wǎng)版,轉(zhuǎn)印網(wǎng)版上的圖案到底層的生產(chǎn)過程。3_The Screen Printing Process： 面版印刷過程面版印刷提供最震撼的效果,是優(yōu)于其他的印刷技術(shù)，因為比其他印刷技術(shù)大510 倍的墨水存量。為了把墨水轉(zhuǎn)印到底層,是運用一張蠟紙為中間媒介，這是一個單位面積的轉(zhuǎn)換過程。在一隔離蠟紙的媒介下，將墨水有規(guī)劃性的轉(zhuǎn)印到下面的基材上。 網(wǎng)印太陽能電池板，它的工序有5個網(wǎng)印程序及7個干燥程序。 因為墨水轉(zhuǎn)印到每層時，墨水就必須被烘干，然后才能再轉(zhuǎn)印下一層。 一旦每層被轉(zhuǎn)印完畢且作最后烘干程序后既為最終的半成品， 這個最終的半成品在接續(xù)上電極及導(dǎo)線再用默認規(guī)劃的膠膜封裝既成為成品, 膠膜封裝是為保護它以防手的觸摸及環(huán)境的污染。制程工序流程單級制程工序4_Progarm： Schematic sectional view of pound semiconductor solar cell： (半導(dǎo)體光電化合物溶劑) (如耐熱乙酸鹽、玻璃纖維、PVC、玻璃…等等)5_Steps before printing: Soaking of printing media for 4 hours. 6_Steps after printing: contacts with heat press soldering. 焊接極性導(dǎo)線 /encapsulation by lamination. 封裝保護膜 cutting. 裁切(邊角) . 測試 and shipping. 包裝及裝運 第六章、光敏染料PDSC太陽能電池成本估算第一節(jié)、光敏染料化合物物料成本光敏染料化合物物料成本(瓦恃)美金$ 人民幣 $ 第二節(jié)、生產(chǎn)成本每月4MW產(chǎn)能生產(chǎn)成本(W)美金$ 人民幣 $ 第三節(jié)、生產(chǎn)成本細項估算每月4MW產(chǎn)能，1條生產(chǎn)線為基礎(chǔ)。序號細項成本美元人民幣(1：)注記1光敏染料化合物物料成本(W)每月每瓦2生產(chǎn)人力成本 每月每瓦3間接原料 每月每瓦4包裝、測試、運輸管理費用 每月每瓦5生產(chǎn)線維護保養(yǎng) 每月每瓦6電力費用成本 每月每瓦7事務(wù)費用 每月每瓦8企業(yè)管理費用 每月每瓦9總生產(chǎn)成本每月每瓦第七章、光敏染料PDSC太陽能電池設(shè)廠實務(wù)光敏染料(PDSC)印刷式薄膜太陽能電池 Cells 第一節(jié)、產(chǎn)能參數(shù)分析自動化生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)參數(shù)：自動化生產(chǎn)設(shè)備計分12個生產(chǎn)制程工序；每個制程工序工時為30秒；12個生產(chǎn)工序總時程共6分鐘；自動化生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)在線同時處理12單元太陽能板，每單元同時執(zhí)行不同的制程；每單元太陽能板產(chǎn)制尺寸為 1000mm x 1200mm；在規(guī)范尺寸內(nèi)可預(yù)先規(guī)劃內(nèi)容(大小及形狀)；→Part A如以產(chǎn)制尺寸為 1000mm x 1000mm ，效率以10%計算：即每30秒產(chǎn)出100W太陽能板。→Part B如以產(chǎn)制尺寸為 1000mm x 1000mm ，效率以9%計算：即每30秒產(chǎn)出90W太陽能板?！缫援a(chǎn)制最大尺寸為 1000mm x 1200mm ，效率以10%計算：即每30秒產(chǎn)出120W太陽能板?！缫援a(chǎn)制最大尺寸為 1000mm x 1200mm ，效率以9%計算：即每30秒產(chǎn)出108W太陽能板。月產(chǎn)量、年產(chǎn)量試算：生產(chǎn)工程參數(shù)：a. 每日工作20小時，三班制生產(chǎn)規(guī)劃。b. 每月工作天20天。c. 每年工作10個月。 月產(chǎn)量、年產(chǎn)量試算：每日工作20小時；20hour=20 x 60 x 60 =72,000秒 72,000秒(工作秒) / 30秒(每單元產(chǎn)出單位秒) = 2,400個單元 Part A 日產(chǎn)出 = 2,400個單元 X 100W = 240,000 W Part A 月產(chǎn)出 = 240,000 W X 20天(每月工作天數(shù)) = 4,800,000W = Part A 年產(chǎn)出 = 4,800,000W X 10 個月(年度工作月) = 48,000,000W = 48 MW Part B 日產(chǎn)出 = 2,400個單元 X 90W = 216,000 W Part B 月產(chǎn)出 = 216,000 W X 20天(每月工作天數(shù)) =