新华社北京8月22日电当今世界,气候变化不容忽视,人类保护生活环境的意识日益加深。作为一个负责任的大国,中国制定了“能源消费革命、供应革命、技术革命和制度革命”和“四大革命一大合作”的国家能源发展政策,以加强国际合作。
早在20世纪50年代初,RCA实验室就生产了第一个转换效率为2.1%的碲化镉薄膜太阳能电池,证明碲化镉是一种可以用于开发光伏发电技术的材料。发现碲化镉和碲化镉薄膜太阳能电池技术具有以下特点:一是碲化镉具有与地面太阳能光谱匹配的带隙(~)和吸收系数()比硅材料高100倍的材料特性,适合制备高效薄膜太阳能电池;实验室小面积电池转换效率达到22.1%(超过多晶硅电池),0.72 CdTe薄膜模块效率也达到18.6%。其次,与硅材料相比,碲化镉具有温度系数低(-0.21%/K)、弱光效果好的特点;大量实践证明,碲化镉薄膜模块的发电能力比多晶硅模块高5-10%。第三,碲化镉是一种简单的二元化合物体系,很容易产生单相材料。发现CSS(短距离升华)和VTD(气相传输沉积)具有沉积速率高(3-10 m)、薄膜质量好、晶粒大、原料利用率高(85%)等优点,特别适合大规模生产。第四,碲化镉薄膜组件的生产成本很有竞争力(美国第一个太阳能的生产成本约为0.34美元/W);同时,碲化镉薄膜模块的生产成本有很大的降低潜力:美国第一个太阳能大面积模块产品S6(模块面积2.16)的成本,完全生产后可以降低到0.25-0.28美元/w;第五,碲化镉薄膜模块的大规模应用得到验证。世界上正在建设和建成的10个大型光伏发电厂中有6个使用碲化镉薄膜模块。第六,大量研究表明碲化镉薄膜组件是环保产品;碲化镉不同于元素镉,元素镉是一种稳定的化合物,可以安全使用。碲化镉薄膜模块中碲化镉的量很少,模块只需要碲化镉左右;碲化镉薄膜组件中的碲化镉会被密封在两片玻璃之间,常温下不会释放镉;即使在高达1100的高温下,根据BNL测试,超过%的碲化镉被两个熔化的玻璃密封而没有泄漏。与其他太阳能电池和各种化石能源相比,碲化镉太阳能电池组件在整个生命周期中的镉排放量最低;因此,2012年,欧盟RoHS取消了对碲化镉薄膜太阳能电池组件的限制。
由于历史原因,我国光伏产业长期以工业化技术相对成熟的晶体硅太阳能电池为主;然而,薄膜太阳能电池技术,尤其是碲化镉薄膜太阳能电池技术的产业化相对较慢。龙岩能源科技(杭州)有限公司(以下简称龙岩能源)自2008年成立以来,坚持“自主创新,先强后大”的发展理念,力求打破国外企业对先进碲化镉薄膜太阳能电池产业化技术的垄断,实现该技术的“中国创造”。经过九年的艰苦奋斗,通过实验室测试线、中试线和最终生产线的自主创新,龙岩能源最终掌握了几项核心产业化技术和相关生产设备的设计制造能力,包括首项改进的近距离升华沉积技术、新型前电极和后电极材料、新型电池结构等。初步实现了碲化镉薄膜太阳能电池技术在中国的产业化,构建了完全基于自主化和本地化的产业链。目前,龙岩能源拥有完全自主知识产权、全国产化、自动化程度高的元器件生产线,年产40MW碲化镉薄膜0.72m ^ 2;龙岩能源实验室小面积电池转换效率达到17.3%,生产线组件平均效率13.0%,最高效率13.4%。目前,龙岩能源的碲化镉薄膜组件产品已通过欧洲、美国UL、中国金太阳等知名产品认证机构的认证。而龙岩能源本身也获得了质量管理体系认证;产品已销往中国20多个省、市和地区以及世界38个国家。虽然龙岩能源的产能只有美国第一太阳能的1%,但由于自主性和本地化程度高,龙岩能源的产品生产成本低于美国第一太阳能,达到0.30美元/瓦以下.未来,随着转换效率的不断提高和产能的有效扩大,龙岩能源的生产成本可以达到0.20美元/w以下。
龙岩能源坚信,只有“中国创造”,才能让光伏这一战略性新兴产业在中国健康发展。碲化镉最新技术动态“中国创造”必须具备四个要素:一是中国工业化核心技术;第二,中国的R&D和管理团队;第三,中国的生产设备和原材料;第四,中国的生产基地。在过去的九年里,龙岩能源的主要工作是在碲化镉薄膜太阳能电池技术研发的基础上实现上述四个要素。随着龙岩能源碲化镉薄膜太阳能电池技术产业化的初步形成,龙岩能源的下一步目标是进一步扩大其产业化优势,实现“差异化运营、跨境发展”的理念:即充分利用碲化镉薄膜太阳能电池的独特优势,依托“建筑化、农业化”的发展政策,以高定制为切入点,深入开拓碲化镉薄膜太阳能电池技术包括建筑光伏一体化和农业光伏一体化的新应用市场。同时,龙岩能源深刻认识到光伏是国家战略产业,国家需要光伏,光伏技术的发展离不开国家的支持。为此,龙岩能源制定了相应的“一体两翼”发展战略:一方面,充分发挥龙岩能源“一体”技术研发优势,不断提高产业化技术水平,推动新产品、新应用研发,不断降低生产成本;同时引进相信光伏产业未来发展的有实力的国企,共同打造“两翼”:元器件生产基地,开发运营各种下游光伏发电应用。最后,通过“一带一路”,我国人民的碲化镉薄膜太阳能电池的产业化技术将会出口
碲化镉薄膜太阳能电池的前景 碲化镉薄膜太阳能发电玻璃
图为龙岩能源科技有限公司联合创始人兼营销总监包钢
中新网8月22日电(索威)“建筑能耗约占人类能耗的40%。如果不能实现建筑与光伏的结合,未来随着土地资源的稀缺,矛盾会更加尖锐。”17日,在第七届中国能源高层对话会上,龙岩能源科技有限公司(以下简称“龙岩能源”)联合创始人、营销总监鲍刚向记者表示,碲化镉技术在建筑光伏一体化方面具有独特优势。
龙岩能源成立于2008年,是世界三大制造商之一,也是中国唯一能够大规模生产碲化镉薄膜电池的制造商。据包钢介绍,碲化镉吸收的光是硅材料的100倍,但技术难度很大。"碲化镉有许多优点,但是障碍也非常高."包钢表示,在工业化过程中遇到了很多困难。该技术源于国外,龙岩能源在从国内制造到国内创造的九年过程中,面临诸多磨难。宝钢认为,碲化镉技术路线的普及是光伏行业未来实现负担得起的互联网接入不可或缺的。
包钢表示,碲化镉电池具有温度系数低、弱光性好、热点小等独特优势,可以在建筑光伏一体化中发挥非常重要的作用。他介绍说,国家大剧院舞蹈基地的光伏幕墙和光伏采光屋顶,中国光伏博物馆的墙体,整个建筑的顶面都是碲化镉薄膜组件。
他说,要评估一项光伏技术的质量,必须用“四高一低”来衡量。“四高”——效率高、稳定性高、产量高、产量高,“一低”——成本低。目前,铜、铟、镓、硒的工艺和材料对薄膜是非常好的。但由于in、Ga、Se的稀缺,以及四元素组成的均匀薄膜,工艺难度很大,产量和良率矛盾,导致成本难以控制。砷化镓技术成本较高,只能用于卫星、航天等高端方面,无法大规模推广。因此,碲化镉具有大规模商业化的价值。目前龙岩能源的碲化镉薄膜技术在效率低、规模小的情况下,成本在30美分(2元人民币)以下,领先世界;量产元器件效率13%左右,产能30MW左右。
包钢认为,碲化镉薄膜技术的进步将推低电力成本,进而实现上网平价。在环保方面,龙岩能源可以从废弃资源中回收80%以上的碲和镉。他说碲化镉的绿色和回收优势是其他技术无法比拟的。
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