【行业】光伏产业研究系列报告-薄膜电池(44页)
简介:光吸收能力远胜晶硅,技术路线多种多样。薄膜太阳能电池是光伏电池的一种形态。薄膜太阳能电池是在玻璃、不锈钢或塑料衬底上附上非常薄的感光材料制成,尽管效率仍低于晶硅电池,但由于活性层用量少,薄膜电池有望实现更低的生产成本。当前主流的晶硅电池活性层约 180~200μm,而薄膜电池活性层的厚度仅有 1~2μm 左右,并且可以做成柔性组件,应用场景更加广泛。最早的薄膜电池于 1970s 问世,当时使用的活性材料是非晶硅(a-Si),经过 40 多年的发展,薄膜电池目前的年出货量也达到 GW 量级,成为光伏市场的重要补充。
目前薄膜电池已发展出十几种技术路线,其中发展势头最好的有碲化镉(CdTe)、铜铟镓硒(CIGS)、染料敏化电池和非晶硅电池。根据 NREL 的最新统计,上述几种电池的实验室最高转换效率已达到 22.1%、22.7%、14%和 20.8%。作为对比,晶硅电池实验室的最高效率为 26.3%。目前 CdTe、CIGS 和非晶硅电池均已实现产业化,染料敏化电池的进程相对落后。值得一提的是,近年来钙钛矿电池(Perovskite Solar Cell,PSC)异军突起,作为一种问世仅 10 年的新路线,其最新成果已达 24.2%,发展速度远远超过其他电池,已经成为光伏电池研究领域最闪亮的明星。
薄膜电池还具有弱光效应好、温度系数低等特点,同等装机容量下生命周期发电量更多。比如在欧洲地区,由于光照资源普遍较差,碲化镉薄膜电池发电能力更强,同样装机量发电量比晶硅多发 5.4%以上的电能;此外,由于碲化镉薄膜电池温度系数比晶硅低,当组件发热时发电量也会更多,而在光照资源充裕的地区,组件温度上升到 60℃以上是非常正常的。优越的弱光性和温度系数表现一定程度上弥补了发光效率相对较低的不足。


