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                    未来5年CIGS薄膜太阳能电池产业因素分析

                    一、有利因素

                    (一)应用前景十分广阔

                    铜铟镓硒薄膜太阳电池被国际上称为“下一时代非常有前途的新型薄膜太阳电池?#20445;?span class='hrefStyle'>薄膜电池材料消耗少、制备能耗低、组件生产可在一个车间内完成,成本优势明显。从近几年薄膜电池的发展势头来看,铜铟镓硒是其中唯一增长的薄膜类电池,该电池具有柔和、均匀的黑色外观,是对外观有较高要求场所的理想选择,如大型建筑物的玻璃幕墙等;不仅如此,随着清洁能源的推广,将来CIGS薄膜还可应用于移动电站、可穿戴设备、新能源车、智慧城市等各个方面,加之光伏建筑一体化等分?#38469;?#20809;伏的应用,未来的应用前景将会更加广阔。

                    (二)CIGS薄膜太阳能电池性能优良

                    一是光吸收能力强。CIGS太阳能电池由铜、铟、镓、硒四种元素构成最佳比例的黄铜矿结晶作为吸收层,可吸收光谱波长范围广,一天内可吸收光发电的时间最长,CMGS薄膜天阳能电池与同一瓦数级别的晶硅太阳能电池相比,每天可以超出20%比例的总发电量。

                    二是发电稳定性好。CIGS太阳能电池采用内部连接机构,即使经过阳光的长时间暴晒也不会存在热斑现象或发电量减小,其没有光致衰减特性,发电稳定性高且维护费用低。除此之外铜铟镓硒薄膜太阳电池还具有生产成本低、污染小,光电转换效率高等优良性能。

                    (三)能源回收周期短

                    众所周知,太阳能电池是很好的可再生能源?#38469;酰?#21487;以解决我们人类的能源需求问题同时不会造成污染环?#24120;?#20294;是生产太阳能电池本身也需要消耗一定的能源。评估一个可再生能源装置是否真正环保,除了转换效率,更重要的是使用该装置所产生的再生能源,需要多长时间才能相当于当初生产时所消耗的能源总量,即所谓能换回收周期。根椐美国能源总署研究,以30年寿命的太阳能装置为例,晶硅太阳能电池的回收期间为2-4年,而薄膜太阳能电池为1-2年。?#27426;?#35328;之,每一个太阳能发电?#20302;常上?#26377;26-29年真正无污染的期问,而采用CIGS太阳能无疑是最佳选择。

                    二、不利因素

                    (一)制程复杂且?#38469;?#35201;求高

                    铜铟镓硒太阳能电池是20世纪80年代后期开发出来的新型太阳能电池,其典型结构为多层膜结构,包括金属栅电极AI、窗口层n+-ZnO、异?#24335;醤型层i-ZnO、缓冲层或过渡层CdS、光吸收层CMGS、背电极Mo、玻璃衬底?#21462;IGS作为吸收层是CIGS薄膜太阳能电池的关键材料,但是由于CGS由四种元素组成,对元素配比敏感,由于多元晶格结构、多层界面结构、缺陷以及杂?#23454;?#30340;存在增加了制备?#38469;?#30340;?#35759;取?#34180;膜太阳能电池生产对设备的精度和稳定性要求较高,且设备复杂昂贵,尤其是关键设备,更是高达上千万美元,长期以来一直被?#20998;蕖?#32654;国和日本的企业垄断,国内产业化瓶颈较为明显,其大规模工业化生产制备?#38469;?#20173;有待?#40644;啤?/p>

                    (二)国内外差距明显

                    近年来,我国政府一直把研究开发太阳能作为可再生能源?#38469;?#30340;重要组成部分而列入国家科技攻关计划,以推动我国太阳能?#38469;?#21644;产业的发展。但与世界发达国家相比,我国对铜铟镓硒太阳能电池的研究本身起步较晚,在这一领域研究与应用力度和规模?#19981;?#27604;?#19979;?#21518;。虽然国内也有各大科研单位在不断开展CIS、CIGS薄膜太阳能电池制备工艺方面的研究工作,但是整体水?#25509;?#22269;外的差距是非常大的。中国应当以?#38469;?#21019;新需求为纽带,整合产学研等各方资源,加强对CIGS薄膜太阳能电池等高科技产业共性核心基础?#38469;?#30340;研究及自主创新。

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