目前已商业化太阳能电池主要分为晶体硅和薄膜两类,其中晶体硅主要包括多晶硅(mc-Si)、单晶硅(sc-Si);薄膜主要包括非晶体硅(a-Si)、铜铟硒(CuInSe 2,CIS),碲化镉(CdTe)。
除了以上规模化量产的太阳能电池种类外,带硅电池(String Ribbon),二氧化钛光化学(染料敏化)电池、塑料柔性电池等新型太阳能电池,也取得了阶段性进展并受到业界关注,部分产品也已开始投入小批量生产。
由于在实际系统应用中,实验室转换效率高的单晶硅电池受阳光照射角度影响,其与价格稍低的多晶硅电池的转换效率优势不大,特别在多晶硅电池效率的提升和大尺寸多晶硅铸锭设备和技术的进步推动下,多晶硅电池一直约以50%~60%的市场份额成为全球第一大类太阳能电池。
尽管近两年受多晶硅原料供应紧张局势影响了多晶硅电池产能的释放,同时随着其他新型光伏电池产品市场份额的成长,2005年多晶硅电池产量的市场份额略为下降至53%。但非晶硅等薄膜电池的转换效率、稳定性和寿命近几年之内无法与晶硅电池相比,目前量产规模还较小,未来的发展速度与量产规模取决于自身技术的提升和性能的改进。
总之,包括多晶硅和单晶硅的晶硅电池由于较高的转换效率和寿命稳定性,业界普遍认为未来5~10年晶硅电池仍将是光伏主流产品。代表未来光伏产业发展方向的薄膜电池制造技术将会在转换效率和生产技术上不断地革新,市场份额会有所增加。而在硅料供应紧张趋势下,硅基薄片技术则是未来5~10年光伏制造商提升竞争力以及不断降低制造成本的一个重要选项。
多晶硅材料占据光伏产业链高端环节(1)从制作工艺环节来看目前市场上主流太阳能电池DD晶硅太阳能电池的制造工艺流程,主要依次包括:(1)石英砂提纯成冶金硅;(2)西门子法提炼成多晶硅料;(3)多晶硅料提拉成单晶硅棒或定向固化成多晶硅锭;(4)将晶硅棒线切割成硅片;(5)硅片经浸蚀清洗、涂膜钝化、丝网印刷等工艺制作成电池片;(6)单个小功率电池片经封装、串并连接、层压装配后成电池组件。电池组件与平衡配件(包括逆变器、控制器、蓄电池等)系统集成后即为可独立进行光电转换的太阳能电池。
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