薄膜电池与单晶硅电池比较课件

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,薄膜太阳能电池与晶体硅电池,特点比较,2,工作温度,60,-75,下薄膜电池发电量比晶体硅多,10-12%,A.,3,工作温度,60,-75,下薄膜电池发电量比晶体硅多,10-12%,环境气温,28,=,板工作温度,75,日本,SANYO,公司评测报告显示：,1000W,太阳能电池因温度上升所引起的功率下降对比表,非晶硅薄膜电池,其他晶体硅电池,温度（,0,C,）,P,max,（,W),P,max,(W)(Sanyo HIT),P,max,(W)(Other c-Si),50,943,913,888,60,920,878,842,70,897,843,798,75,886,826,775,80,874,809,752,temp.coeff.:-0.227%/,0,C,Temp.coeff.:-0.348%/,0,C,Temp.coeff.:-0.45%/,0,C,BestSolar,由德国权威,TUV,评测报告显示：,工作温度,75,下薄膜电池发电量比晶体硅多,(886-775)/775=12.5%,中国西北地区,(,青海,/,新疆等地区,),全年平均气温,资料提供,:,国家气象局发布气象数据,薄膜电池全年总发电量比晶体硅多,68%,1000W,太阳能电池全年发电量对比,非晶硅薄膜电池,其他晶体硅电池,月份,平均温度,工作温度,(,白天,),Pmax,（,W),Pmax (W)(Other c-Si),122,-10-4,8,986,971,35,2-14,20,972,939,68,16-24,70,897,798,911,18-0,45,954,910,由西北地区全年气温数据评测出,:,薄膜电池抗辐射性能远强于晶体硅,B.,薄膜电池抗辐射性能远强于晶体硅,资料来源：美国,NASA Lewis Center,测试机构测试报告,（在美国航空航天设备中均使用薄膜电池）,弱光环境下薄膜太阳电池比晶体硅,发电量多,8-9%,C.,全年由于弱光环境薄膜太阳电池比晶体硅,发电量多,8-9%,日本,SANYO,公司晶体硅评测报告,薄膜电池,TUV,测试报告,全天太阳能电池板发电量对比,风沙条件下薄膜太阳能电池比晶体硅发电量多,2%,D.,我国新疆等地出现了大范围的沙尘天气，柯坪、若羌等,11,个县（市）均出现了浮尘或扬沙，在大风的共同影响下，部分县（市）一度出现了“天空落土”现象。此次的大范围的沙尘天气确实标志着我国北方地区已进入沙尘暴多发季节。,-,中国气象局大气成分观测与服务中心正研级高级工程师杨元琴,我国西北部进入沙尘天气多发期,2009,年,7,月,29,日,格尔木市区,照片,2009,年,4,月,24,日的,EOS/MODIS,卫星资料监测,在多风沙能见度低等条件下薄膜太阳能电池更能发挥出其特点,薄膜太阳能电池比单多晶效率提高,2%,+2%,在风沙环境中不易积尘,可保持高转换效率,在风沙环境中容易积灰尘,影响转换效率,vs,透明玻璃,毛面玻璃,薄膜太阳能电池,晶体硅太阳能电池,在西北部地区薄膜太阳能电池的封装工艺比晶体硅更安全,E.,透明玻璃,薄膜太阳能电池,EVA,层,背板玻璃,膜玻璃,EVA,层,晶体硅太阳能电池,EVA,层,PET,层压层,薄膜太阳能电池,晶体硅,A,收缩系数不一 易破损,西北温差大,昼夜温差,10-25,双层玻璃收缩一致,封装工艺决定了太阳能电池的安全性,透明玻璃,薄膜太阳能电池,EVA,层,背板玻璃,膜玻璃,EVA,层,晶体硅太阳能电池,EVA,层,PET,层压层,薄膜太阳能电池,晶体硅,B,沙石对软性,PET,有损伤隐患,西北风沙大,风速,16,米,/,秒,硬质材料坚固耐用,封装的双层玻璃更加坚固耐用,透明玻璃,薄膜太阳能电池,EVA,层,背板玻璃,钢化玻璃,EVA,层,晶体硅太阳能电池,EVA,层,TPT,层压层,薄膜太阳能电池,晶体硅电池,C,晶体硅电池是夹在,EVA,中间,在强紫外线下,EVA,易黄化,光电吸收层是在,EVA,上方,薄膜电池不受,EVA,黄化影响,1,、,EVA,黄化影响透光，造成功率下降。,2,、晶体硅太阳电池组件寿命取决于,EVA,薄膜太阳能电池年发电量,环境适应性强,+2%,温度性能佳,+10-12%,弱光性好,+,8-9%,工艺高度集成,沙尘环境下更安全,早期存在光衰效应,发电成本低,抗辐照性能好,1W=?W,温度性能,+8%,弱光性能,+9%,环境适应性,+2%,(8%+9%+2%),=1.19W,￥,6/W=,实际￥,5.00/W,19,薄膜太阳能电池,晶体硅太阳能电池,（,RMB/watt),（,RMB/watt),钧石模块,/,瓦,￥,5.00,￥,?,运输费,￥,0.00,￥,0.00,逆变器及配件,￥,2.60,￥,2.60,土建及安装支架,￥,3.20,￥,2.30,电缆,/,连接器,￥,1.80,￥,1.10,安装人员,￥,1.10,￥,0.67,管理等其它费用,￥,1.30,￥,1.30,部件,+,劳动力,￥,15.00,￥,15.00,最终系统成本,/,瓦,￥,15.00,￥,15.00,系统构成,100%,100%,系统加权平均,￥,15.00,￥,15.00,薄膜太阳能电池,￥,5.00/W,=,￥,?/W,晶体硅太阳能电池,在项目所用资金总额确定的情况下,晶体硅太阳能电池板的价格需要低于,￥,7.03/W,20,薄膜太阳能电池的转换效率问题,F.,薄膜电池,晶体硅电池,用地小,占用土地面积大,用地面积比较（中国西部地区）,5.5%,（,40W,）的薄膜电池，,10MW,用地,620,亩,7%,（,51W,）的薄膜电池，,10MW,用地,490,亩,8%,（,59W,）的薄膜电池，,10MW,用地,430,亩,10MW,的晶硅电池,用地约为,300,亩,薄膜电池,晶体硅电池,转换效率比较,非晶硅叠层薄膜电池,（二代技术）,6-7%,非晶硅硅锗电池,（三代技术）,8%,晶硅电池组件效率为,13%-14.5%,（电池芯片可达,16%-18%),业界讲晶硅电池转换效率是指电池芯片,23,晶体硅的小片电池与模组转换效率的差别,晶体硅电池单片的转换效率为,14%,封装后晶体硅模组转换效率为,12.5%,晶体硅的转换效率,国内一家知名的晶硅电池厂商组件数据,非晶硅薄膜太阳电池光电转换效率不高占地面积较大，但技术升级潜力更高。更适合在人口密度小、地价便宜的地区使用，,同时由于薄膜的弱光性好，对于空气洁净度不高的大城市应用应该也比晶硅要好！,晶体硅太阳电池价格较贵、效率较高，,适合用在人口密度大、天气晴朗、地价较贵的地区,非晶硅薄膜太阳电池,晶体硅太阳电池,环境适应性强,+2%,温度性能佳,+10-12%,弱光性好,+,8-9%,工艺高度集成,沙尘环境下更安全,转换效率有待提升,发电成本低,抗辐照性能好,技术升级潜力巨大,薄膜太阳能电池,27,非晶硅太阳电池比单晶硅、多晶硅电池具有相对小的温度系数,非晶硅太阳电池最佳输出功率,Pma,的温度系数约为,-0.19%,而单晶硅、多晶硅电池最佳输出功率,Pmc,的温度系数约为,-0.5%,当电池的工作温度升高时，两种电池的最大功率输出都会下降，但下降幅度是不同的。它们都可以用以下公式计算在不同的工作温度下太阳电池的最佳输出功率。,Pm=Pmo1+,（,T-25,）,其中：,Pm,为在实际工作温度下太阳电池的最佳输出功率；,Pmo,为在标准测量条件，太阳电池的最佳输出功率；,为最佳输出功率,Pma,的温度系数；,T,为太阳电池的实际工作温度。,附录一：温度影响计算,晶体硅和非晶硅电池的生产工艺比较,附录二：,晶硅太阳电池产业链,硅材料提纯,单晶硅棒,多晶硅锭,切方,切块,切片,电池制备,电池封装,H2,、,O2,、,HCl,、,Si,石英坩埚,石墨支架,SiC,粉,钢丝,N2,、,O2,、,POCl3,、,SiH4,、氨气、,Ar2,、,NaOH,、盐酸、硝酸、氢氟酸、,TCA,、异丙醇、银浆、铝浆、银铝浆,玻璃、,EVA,、,TPT,、焊带、接线盒,非晶硅太阳电池产业链,SiH4,制备,非晶硅电池,封装,H2,、,O2,、,HCl,、,Si,N2,、氨气、,Ar2,、电子清洗液、,SnO2,、,ZnO2,、,Al,玻璃、,EVA,、,TPT,、焊带、接线盒,TCO,玻璃,单晶硅工艺设备,多晶硅工艺设备,非晶硅工艺设备,1,硫化床反应器,硫化床反应器,硫化床反应器,2,分馏塔,分馏塔,分馏塔,3,热解炉,热解炉,4,尾气回收系统,尾气回收系统,尾气回收系统,5,单晶炉,多晶硅浇铸炉,TCO,沉积炉,6,硅棒切断机,破锭机,激光切割机（,3,台）,7,滚圆机,磁控溅射系统,8,线锯切方,切方机,(,多线切割机,),玻璃清洗机,9,线切片机,线切片机,喷沙去边机,10,硅片清洗,硅片清洗,11,硅片检测与分类,硅片检测与分类,12,石英坩埚制备,石英坩埚制备,13,石墨制备,石墨制备,14,硅片清洗与织构化（三次）,硅片清洗与织构化（三次）,15,等离子去边机,等离子去边机,16,扩散炉,扩散炉,17,丝印机（,3,台）,丝印机（,3,台）,18,PECVD,设备,PECVD,设备,PECVD,设备,19,烧结炉,烧结炉,老化炉,20,分选机,分选机,分选机,21,自动焊接机,自动焊接机,超声焊机,22,层压机,层压机,层压机,23,测试台,测试台,测试台,晶体硅电池设备,与,非晶硅电池设备,的比较,非晶硅电池与晶体硅电池工艺比较,单晶硅,多晶硅,非晶硅,氢氯化工艺,氢氯化工艺,氢氯化工艺,分馏工艺,分馏工艺,分馏工艺,热解,(1100,C,),热解,(1100,C,),尾气回收,尾气回收,尾气回收,拉单晶,(1400,C,),浇铸（,1400,C,）,断头，切方,破锭,切片,切片,3,（,RCA,）,3,（,RCA,）,1,（玻利清洗）,CVD,沉积,TCO,膜（,400,C,）,扩散,(850,C,),扩散,(850,C,),PECVD,（,350,C,）,PECVD,（,450,C,）,PECVD,（,180,C,）,磁控溅射,丝网印刷,丝网印刷,激光切割（,3,次）,PECVD,去边,PECVD,去边,喷沙去边,烘干（,X3,：,200,C,）,烘干（,X3,：,200,C,）,烧结（,200800,C,）,烧结（,200800,C,）,老化（,180,C,）,分选,分选,焊接,焊接,汇流焊接,层压（,150,C,）,层压（,150,C,）,层压（,150,C,）,测试,测试,测试,非晶硅电池与晶体硅电池工艺比较,晶体硅电池,非晶硅电池,4,次温度超过,800,C,的高温过程,5,次温度低于,400,C,的低温过程,4,次温度低于,400,C,的低温过程,5,次进入真空系统,3,次进入真空系统,3,次硅片,RCA,清洗工艺,1,次玻璃清洗工艺,处理样品尺寸：,125x125,、,156x156,、,200 x200mm,2,处理样品尺寸：,0.78m,2,、,1.2m,2,晶体硅太阳电池特点：高耗电能、高耗水、高耗人力；处理样品尺寸较小：对于设备均匀性要求较低,非晶硅太阳电池：大尺寸样品，真空系统要求高,34,考虑到非晶硅太阳电池及相对小的温度系数，在较高温度环境中,Pm,下降较小，可以多在气温较高的地区推广应用；,考虑到非晶硅太阳电池对低光强有较好的适应，所以，在日照不是很好、或水汽较大的地区可以多使用非晶硅太阳电池。,