7月10日,总部位于美国的汉能子公司Miasolé今天宣布,使用铜铟镓硒(CIGS )技术的柔性组件已达到17.44%的效率。目前该效率已经由Fraunhofer ISE确认。

汉能子公司Miasolé柔性电池CIGS效率又破纪录 17.44%!

CIGS:(copper indium gallium selenide,Cu(铜)、In(铟)、Ga(镓)、Se(硒)电池材料通过物理气相沉积工艺沉积在柔性基板上,此技术具有生产轻质,柔性太阳能组件的潜力,可用于建筑、车辆甚至集成组件。 CIGS电池目前只是小规模量产,但随着市场对CIGS兴趣的增长,预计2019年亚洲地区将会有数GW产能的布局。


据了解,Miasolé的17.44%的效率是在一个孔径为1.08平米的组件上实现的,该组件由Miasolé位于加利福尼亚州圣克拉拉的产线上生产所得。


汉能另一家子公司Solibro自2018年初以来一直在“传统”刚性太阳能组件中保持CIGS效率的记录,日本制造商Solar Frontier已经生产了数十年的CIGS组件,转换效率的世界纪录为22.9 %,于1cm²的电池上实现。

汉能子公司Miasolé柔性电池CIGS效率又破纪录 17.44%!

其他研究CIGS的企业如IMEC、Solliance,据称钙钛矿结合CIGS层的串联电池效率已超过20%。2019年1月,Solliance宣布其钙钛矿结合CIGS层串联电池效率突破21.5%,其中CIGS层由Miasolé提供。


近年来,柔性太阳能组件越来越受到市场的关注,据德国VDMA协会最新发布的报告,德国薄膜生产设备的销售额占全部销售额的62%,已连续多个季度成为到户口数额最多的类型。根据一些薄膜设备制造商的数据,预计今年有数GW薄膜组件产能落地亚洲。

汉能子公司Miasolé柔性电池CIGS效率又破纪录 17.44%!

铜铟镓硒薄膜太阳电池具有生产成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特点,光电转换效率居各种薄膜太阳能电池之首,接近晶体硅太阳电池,而成本则是晶体硅电池的三分之一,被国际上称为“下一时代非常有前途的新型薄膜太阳电池”。此外,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,在现代化高层建筑等领域有很大市场。


技术的优点


(1)光吸收能力强


CIGS太阳能电池由Cu(铜)、In(铟)、Ga(镓)、Se(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,除了晶硅与非晶硅太阳能电池可吸收光的可见光谱范围,还可以涵盖波长在700~1200nm之间的红外光区域,即一天内可吸收光发电的时间最长,CIGS薄膜太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


(2)发电稳定性高


由于晶硅电池本质上有光致衰减的特性,经过阳光的长时间暴晒,其发电效能会逐渐减退,而CIGS太阳能电池则没有光致衰减特性,发电稳定性高。晶硅太阳能电池经过较长一段时间发电后,或多或少存在热斑现象,导致发电量小,增加维护费用,而CIGS太阳能电池能采用内部连接结构、可避免此现象的发生,较晶硅太阳能电池比所需的维护费用低。


(3)转换效率高


根据美国国家再生能源实验室(National Renewable Energy Labs;NREL)所公布,目前太阳能电池转换效率最高可达20.2%,而业界最高纪录可达17%,普遍标准为12%。


(4)成产成本低


CIGS太阳能电池主要成本为玻璃基板与Cu(铜)、In(铟)、Ga(镓)、Se(硒)四种元素构成的原材料,其中玻璃只需采用一般建材所使用的钠玻璃,不需要使用太阳能专用超白玻璃或者薄膜导电玻璃。四种金属元素不是贵重金属,而且每片电池板的CIGS吸收层所需膜层厚度不超过3μm(微米),原材料需求量不高,每片成本十分具有竞争力。


(5)能源回收周期短


太阳能电池是很好的可再生能源技术,可以解决我们人类的能源需求问题又不不污染环境,但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。根据美国能源总署(U.S.Department of Energy)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。换而言之,每一个太阳能发电系统,可享有26~29年真正无污染的期间,而采用CIGS太阳能无疑是最佳选择。


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