砷化镓聚光太阳能电池的规模生产

2009-2-21 8:04:19　 资讯来源 互联网
去年国庆节前，“股神”巴菲特斥资18亿港元入股比亚迪，“新能源汽车”这一名词由此走入A股投资者视线。进入2009年后，以西藏矿业（000762，收盘价18.20元）、杉杉股份 （600884，收盘价11.62元）、中信国安（000839，收盘价11.84元）、中国宝安（000009，收盘价8.59元）为代表的新能源汽车锂电池概念股掀起了牛年第一轮冲击波；此后行业振兴规划以及科技部、财政部一系列产业扶持政策陆续公布，下游整车厂商如安凯客车（000868，收盘价5.49元）、福田汽车（600166，收盘价9.59元）等的行情也随之启动。
    可以说，“新能源汽车”成为了今年以来市场表现最耀眼的概念，追逐概念的资金已经将产业从上至下仔仔细细地“篦”了一遍。
    随着多项扶持规划的出笼，新能源汽车将从“概念”变成具备现实产能、实实在在的产业。谁才是这个新兴产业的实质受益者？
   【产业链解析】
    电池技术是关键
    业内研究员们普遍认为，混合动力车是未来数年内新能源汽车的发展主流。
    常规来说，混合动力汽车产业链大致分3个环节：上游有有色金属原材料，中游有车载动力电池材料供应商和电池生产商，下游有整车厂商。对核心技术的掌控，使中游电池厂商将成为行业发展最大的受益者；而整车厂商几乎很难在这场行业盛宴中分享到什么。
    考察点1整车厂商
    缺乏核心技术主导权
    按照发改委相关界定，新能源汽车三大核心技术为车载能源系统、驱动系统及控制系统；用招商证券分析师汪刘胜的话来说，就是车载电池、电动机和电控系统。其中电池技术尤为关键，东海证券汽车行业分析师赵世光告诉记者，之所以新能源汽车价格居高不下，就是因为动力电池组成本太高；一辆造价26万元的丰田普锐斯，电池成本在8万元左右，占整车成本的1/3。
    中下游之间的这种关系，不禁让人想起几年前起步不久的液晶电视产业。面板是平板电视最主要的成本，而当时境外大厂完全掌控了这一市场，导致下游品牌厂商完全没有话语权——时任创维数码（00751，HK）董事局主席的王殿甫直言，“80%的利润都被面板厂赚走了。”
    研究员们的观点也印证了这一猜想。天相投顾分析师指出，当前的行业趋势是，自动控制技术、计算机技术和电力电子技术已经发展得非常成熟，汽车电控化、模块化趋势非常明显，而整车企业变得更像是服务型行业。控制系统供应商控制着汽车产业链的研发和技术方向，获得最高的利润。
    另有一位不愿具名的研究员讲得更加直白，他说，目前国内的现状是，整车厂商没有自己核心的东西。作为混合动力车核心部件的车载动力电池和电控系统，基本依靠进口，自主核心技术不高；很多整车厂商实际上不是在“生产”新能源汽车，而是在“组装”新能源汽车。他表示，如果整车厂商不能自主拥有核心技术，必然要受制于电池厂商，成本问题也不能得到解决。
   考察点2车载电池
    技术难 成产业化瓶颈
    电池技术依然是制约纯电动汽车产业化的瓶颈，在车载电池比功率、比能量、循环次数、耗费的充电时间长短等关键指标方面均存在着瓶颈，这点在核心技术与它基本相同的混合动力车上就可以观察到。
    混合动力车3种车载电池中，铅酸电池由于严重的环境污染，早已退出主流应用；镍氢电池虽然是目前商用化主流，但是上述主要指标的实验室数据均低于锂电池，且理论上基本不存在提升空间；锂电池尽管性能优越，然而安全性尚不能得到保证，且相对较高的成本也阻碍了其商用。日信证券分析师樊恺郁就表示，电池性能不佳使纯电动汽车在行驶里程上有很大限制，此外还有些现实问题——现在尚未建成纯电动汽车专用的充电站。
    燃料电池汽车虽然是真正的“零排放”，但离我们更远。汪刘胜告诉记者，目前燃料电池汽车主要采用氢能源电池，不仅对技术的要求很高，而且由于涉及氢能利用，各方面都需要非常大的投入。
    天相投顾分析师也表示，目前燃料电池造价太高——采用白金作催化剂，质子交换膜价格同样昂贵，氢的制取、密封和储运困难。据悉，北京奥运会时有厂商提供的燃料电池客车成本达到了350万元/辆，而同期混合动力客车的成本则为100多万元。
    考察点3电控系统
    重要性可比车载电池
    电控系统，这是之前很少受到关注的环节。电控系统是混合动力车三大核心技术之一，汪刘胜介绍说，它在整部车中的地位类似于电脑的CPU；樊恺郁也告诉记者，电控系统相当重要，几乎与车载电池差不多。
    目前，这块主要依靠进口，国内只有中国南车（601766，收盘价4.74元）在香港上市的子公司——南车时代电气（03898，HK）在从事相关研发。
    值得注意的是，三大核心技术之二的电动机系统，其上游原材料供应商不妨关注一下。凯基证券研究报告指出，电动马达将逐渐由辅助动力提升为主要动力，高效同步永磁马达将成为未来市场主流；因此，其关键零部件——稀土永磁体厂商也可能受益，此外如钨这样的辅助材料也在其中。因此，包钢稀土、厦门钨业也会进入受益厂商行列。
    不过，樊恺郁强调，混合动力车的电动机中，对上述材料的用量并不是很大，因此上市公司受益不会很明显。
    考察点4碳酸锂
    需求增大 但价格不会暴涨
    年初西藏矿业和中信国安股价的狂飙让投资者记忆犹新，主要就是因为这两家企业手握矿产资源。
    碳酸锂是生产二级锂盐和金属锂的基础材料，其他工业锂产品基本都是碳酸锂的下游产品。2007年全球碳酸锂产品的主要用途是电池工业、玻璃工业、陶瓷业和润滑剂业，其中，来自锂电池的需求呈现快速增长态势，其余传统行业对碳酸锂的需求在整个总需求中的占比则趋于下降。截至2007年年底，全球碳酸锂总需求约为9.3万吨。随着我国新能源汽车产业的发展，未来对碳酸锂的需求必然会扩大。
    不过，国内厂商的受益主要来自于需求方面，价格层面不会出现爆发式增长。樊恺郁表示，从电池成本的角度来看，碳酸锂原料其实仅只占电池总成本的4%。短期来看，西藏矿业和中信国安在生产技术上尚有不足，年产量分别只有2000吨，占主营业务收入比例较低，难以带动业绩大幅上升；而碳酸锂下游需求集中，且大部分都属于强周期行业，短期内仅电池领域单一的需求扩大难以弥补其他行业需求下滑，碳酸锂需求整体不会出现大幅波动，价格难以大幅提升。
    另一方面，全球碳酸锂行业的现状是，资源门槛极高、产能高度集中；主要三家碳酸锂厂商合计年产能为7.8万吨，而西藏矿业和中信国安2008年总计产量不超过4000吨。目前，三大厂均有扩产计划，如果全部达产总产能将超过9万吨；而中信国安、西藏矿业、青海盐湖集团的远期目标产能合计在14万吨。因此，巨大的潜在产能，也很难带动碳酸锂价格上涨。
    此外，樊恺郁表示，中信国安拥有的是锂镁伴生矿，最近两三年来在技术上一直没有突破，因此西藏矿业在未来的受益更大。西藏矿业名下扎布耶盐湖，其中的锂以天然碳酸锂形式存在，卤水含锂量远高于其他盐湖；同时含镁量也远低于其他盐湖，镁锂比仅为0.02，毋须面对从高镁锂比例卤水中提锂的难题。
   【股市分析】
    专家：爆炒后 股价已透支业绩
    杉杉股份将是主要受益者
    杉杉股份、中信国安、中国宝安这3家是元旦后涨幅靠前的锂电池材料商代表。在樊恺郁看来，杉杉股份将是主要的受益者。
    按照锂电池产业链分布，上游原材料主要包括正极材料、负极材料、电解液、隔离膜等；其中正极材料占了整个锂电池成本的40%，目前主要的正极材料是钴酸锂。樊恺郁指出，锂电池比能量高、材料稳定性差，因此容易出现安全问题，此前均出现过手机和笔记本电脑电池事故；而动力电池容量是手机电池容量的百倍以上，对锂电安全性的要求更高。因此，虽然钴酸锂重量更轻、体积更小，但在安全性、循环次数和环保方面都不是好的选择。此外，作为钴酸锂主要原材料的金属钴在我国储量极少，目前80%依靠进口，在我国难以大规模使用。
    而比亚迪双模电动车F3DM应用的磷酸铁锂电池，为锂电池商用化提供了较好的解决方案。也是基于这一判断，樊恺郁看好磷酸铁锂在我国的产业化运用。杉杉股份目前锂电业务涵盖了正极材料、负极材料和电解液，虽然正极材料产品以钴酸锂为主，但它是A股中唯一掌握磷酸铁锂生产技术的企业。关于这点，昨日记者也从杉杉股份处获得证实。
    相比之下，中信国安旗下子公司国安盟固利业务就相对单调了。盟固利是国内最大的正极材料生产企业，其产品为钴酸锂和锰酸锂，其中钴酸锂产品占据了国内市场份额的40%。
    中国宝安生产的负极材料，相对来说未来能分享到的行业收益更小。樊恺郁向记者表示，其子公司深圳贝瑞特生产的负极材料业务，产业化较早，目前国内有不少企业在做。不过深圳贝瑞特具备规模优势，是全球第三大锂电池负极材料厂商。
   “炒作整车厂商不理性”
    本月初，随着财政部公布试点城市和补贴细则，二级市场对新能源汽车的炒作终于蔓延至整车厂商。本月以来，安凯客车涨幅达82.39%，排沪深两市第二，福田汽车涨幅也达52.95%。
    然而，在业内研究员看来，这些个股的股价已经超出其基本面所能支撑，甚至是在透支业绩。樊恺郁就表示，二级市场上对于整车厂商的炒作其实是非理性的，整车厂商的利润率肯定是往上游的电池、电池材料厂商转移的。
    与美国、日本不同，我国消费者的环保节能观念并不是很强，此前全球销量亮眼的丰田普锐斯在国内市场销售情况惨淡就是很有力的例子。记者从比亚迪获悉，目前F3DM还是限于向集团客户销售，向个人客户发售需等到全国巡展后。产业扶植是相当重要的，比亚迪目前也在观望，期待有进一步的产业支持措施。
    “十城千辆”是目前距离我们最近的计划。科技部规划，在3年内，每年发展10个城市，每个城市在公交、出租、公务、市政、邮政等领域推出1000辆新能源汽车开展示范运行，力争使全国新能源汽车的运营规模到2012年占到汽车市场份额的10％.按照现有汽车市场份额计算，这个数字大约是100万辆。
    不过，昨日有分析师表示，从零部件的配套来看，整个产业的发展不会这么快，新产业的发展将是一个比较长的过程。一直以来，国家对鼓励企业发展新能源汽车并没有出台具体的措施，且新能源汽车产业政策的战略核心并不明晰，各车企研究开发缺乏统一指引；再加上国家目前的扶持政策仅限于“撒胡椒面”式的分散补贴，因此整个产业的发展还需要时间。他举例说，北京有些混合动力车和动力电池车，一辆车一天检修一次，同时需要几十个服务人员，运营成本也相当高。因此，从这个层面来说，“在未来的一两年内新能源汽车对整车厂商的业绩不会有太大的提振，甚至看不到。”
    从国外经验看，100万辆是一个相当宏大的目标。据国外媒体报道，美国2008年全年混合动力车销量为31万辆，同比下降9.9％。
    资料链接
    混合动力车暂领风骚
　　通常意义上，新能源汽车按照能源利用类型划分为5大类：以石油类燃料为主的清洁柴油车和混合动力车，以燃气为主的压缩天然气汽车和液化石油气汽车，以生物质能源为主的乙醇汽油车和生物柴油车，以及以电能为主的纯电动车和燃料电池车。
    根据发改委在2007年11月1日正式实施的《新能源汽车准入管理规则》中的界定，我国新能源汽车分为混合动力汽车（HEV）、电动汽车 （BEV）、燃料电池电动汽车（FCEV）及其他新能源汽车等。
    混合动力、电动、燃料这3种新能源汽车已经涵盖目前主流的研发方向。从《每日经济新闻》记者近期的采访结果看，燃料汽车是最终的发展方向，但混合动力车是未来数年内的主流，这点已是业内研究员们的共识。
    电池技术依然是制约纯电动汽车产业化的瓶颈，在车载电池比功率、比能量、循环次数、耗费的充电时间长短等关键指标方面均存在着瓶颈。混合动力汽车满足短期排放需要、基础设施改动较少，为最佳的过渡品；未来3～5年必将成为车企的主战场。
    天相投顾分析师则给出了产业演进逻辑：混合动力车→纯电动汽车→燃料电池车。他表示，作为至今唯一实现量产的新能源车型，混合动力车的代表车型丰田普锐斯1997年上市，纯电动汽车至少还需要同样多的时间来发展、完善；如今研发水平最高的丰田、松下合资公司提供的产业化时间是2010年，考虑到我国自主研发技术水平，2020年是比较可靠的时间点；2020年～2035年，主流车型变为电动汽车；而在2035年以后，就是燃料电池汽车成为商用主流。
    从国家推出的新能源示范推广汽车名录来看，客车的品牌和种类明显多于轿车。中金公司的报告显示，在经常需要启动、加速、减速的变速运行条件下，混合动力汽车节能减排作用最为明显，混合动力大客车能节省燃油达25%~30%，混合动力公用事业用车以及工程车辆的能耗节省更是可以达到50%～60%。汪刘胜表示，相比轿车，客车可能率先发展起来，从规划上来看目前客车主要是由公交、邮电等单位购置，产品的销售管理比较方便，补贴也具有针对性。因此，客车生产厂商比轿车生产厂商在新能源产业的发展初期可能受益更多。

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VLSI调研公司日前公布了2008年全球十大太阳能电池设备制造商。其中，AppliedMaterials以4.55亿美元的收入位居榜首，其获得国际认可的“Sunfab”模块功不可没。德国Roth&Rau、Centrotherm则分列二、三位，而日本公司Ulvac以1000万美元之差位于Oerlikon之后。
　　VLSI分析师AndrewThomas指出，薄膜生产线的增加成为了2008年的主要趋势，而Applied、Oerlikon和Ulvac三家企业则是创下了订单销售纪录。据VLSI研究显示，尽管经济形势不容乐观，但2008年太阳能电池市场仍保持着强劲的上涨势头。2009年全球经济环境将更为严峻，但是政府对于进一步扩大可再生能源的许诺有望确保光伏市场的持续增长。   

2008年十大太阳能电池设备制造商排名

发布时间： 2009-2-21 11:46:30    浏览次数： 52   
台北/台湾和Truebbach/瑞士，2009年2月19日－欧瑞康太阳能和富阳光电，中环集团的一个下属公司，今天联合宣布了40MW的非晶硅薄膜太阳能电池生产线提前一个月达到满量产。该生产线包含了欧瑞康太阳能创新的LPCVD TCO前后电极技术，它无疑也验证了在过去6个月里其量产的能力。平均组件功率和生产良率都超过了预期的合同目标。富阳光电在2008年10月已经拿到了IEC证书。富阳光电达产的实现意味着太阳能行业里第一条端对端薄膜硅电池生产线的成功。
        富阳光电生产线每50秒就产出一块薄膜电池组件，相当于每天的产量是1250多块组件或110KW功率。基于目前快速成长的薄膜硅太阳能行业，这个产量约等于全球组件生产总量的10％，标志着富阳光电成为亚洲最大的生产商之一。欧瑞康太阳能和富阳光电先前已宣布了富阳光电产能将来扩张的计划。
        “我们第一条薄膜硅生产线的成功是对我们使用欧瑞康太阳能技术的决定做出的强而有力地肯定”，中环集团董事长翁明显说道，“特别是在目前具有挑战的市场环境下，产品的性能在行业里一定要具有成本竞争力。”
        通力合作
        富阳光电具有经验的工程师在量产爬坡过程中和欧瑞康太阳能的专家们一起解决了很多严峻的问题。他们通力合作，完成了一个个重要的里程碑。
       “这是我们第一个端对端的项目，是对我们技术和执行能力的一个可看得见的测试”，欧瑞康太阳能CEO，Jeannine Sargent女士说道，“团队的合作超过了我们的预期，我对他们的工作感到非常自豪。通过他们的努力，我们向客户展示了我们能实现我们的承诺。”
        在这个项目了，欧瑞康太阳能在产线上实现了一种特别的高性能前后电极的工艺方法。我们使用LPCVD工艺来沉积透明导电氧化层（TCO），这领先于传统方法。该层的光传输和散射的特性对于效率是非常重要的，通过它，太阳能组件能把太阳光能转为电能。富阳光电光伏组件的优越性能和生产能力清楚的显示了欧瑞康太阳能TCO技术量产化已成熟并对于行业的规模需求做好了准备。
       “这是欧瑞康太阳能为实现太阳能能源经济可行的使命而完成的又一个里程碑”

发布时间： 2009-2-22 9:56:19    浏览次数： 13   资讯来源：人民网
京瓷公司20日宣布，将在其位于中国天津的太阳能电池板生产基地内新建工厂。京瓷计划将2011年度的太阳能电池板年产量提升至2008年度的两倍以上，达650兆瓦。新建工厂即是产能扩大计划的措施之一。
　　新工厂的总建筑面积为2.88万平方米，将于4月动工，预计于明年春季建成。新厂投产后，京瓷在天津的太阳能电池板年产能力将达到240兆瓦，是目前的4倍。京瓷在捷克等地的太阳能电池板生产基地也将依次扩大产能。

发布时间： 2009-2-22 9:58:27    浏览次数： 13   资讯来源：cnBeta  
太阳能是一种很有前途的替代能源，但是它的采集和转换成本，往往比煤和石油要高得多，其中最重要的因素就是高价的硅，它是太阳能电池板的主要原料。为了使太阳能的成本更有竞争力，来自加州大学的研究员在美国劳伦斯伯克利国家实验室为太阳能工业研发硅的替代材料。
    该团队对23种材料进行了研究，最后选择了三种作为候选者：黄铁矿，硫化铜和氧化铜。该研究小组称，其中黄铁矿是最便宜的，含量丰富而且易于生产，此材料是最适合作为硅的替代材料，它能有效的减少成本，而且足以产出世界所需的能量。

发布时间： 2009-2-22 10:11:52    浏览次数： 78   资讯来源：国际新能源网  
三菱电机宣布，该公司的多晶硅型太阳能电池单元和功率调节器（Power Conditioner）的转换效率均达到了全球最高值。15cm见方的多晶硅型太阳能电池单元的光电转换效率达到了18.9％，而利用输出容量为100kW的功率调节器将直流电转换为交流电的电力转换效率高达97.5％。太阳能电池单元将在2010年度以后上市，而功率调节器将于2010年度上市。
　　三菱电机2008年3月将15cm见方的多晶硅型太阳能电池单元的转换效率提高到了最高的18.6％。当时是通过采用可降低单元表面光反射率的“蜂窝构造”等方法实现的。
　　此次通过追加可提高单元背面光反射率的技术，实现了18.9％的转换效率。在缩小背面电极面积的同时，通过将电极以外的部分作为反射结构使用，从而提高了光反射率。尤其是红外线，以前只有一半入射光线能够用于发电，而此次的利用率比原来提高了26％。不过，18.9％是三菱电机公司内部测定的数值。
　　最高输出容量为100kW的功率调节器方面，其他公司的原产品的最高电力转换效率约为96％。此次，三菱电机通过采用该公司的家用功率调节器（输出容量为4kW）等使用的梯度控制逆变器，实现了97.5％的电力转换效率。
　　三菱电机将输出容量为100kW的功率调节器产品化还是首次。由于欧美市场的产业用功率调节器的需求不断扩大，因此该公司决定增加新品种。

中国尚德公司进军日本太阳能电池市场
发布时间： 2009-2-23 13:53:37    浏览次数： 2002
据《日本经济新闻》报道，占据全球太阳能电池市场份额第三位的尚德太阳能电力有限公司即将向日本推出家庭用太阳能发电装置。尚德将于本月25日起征集销售代理店,计划年内建立100家代理店的销售网络。目前，日本市场以价格相对低廉的多晶硅为主，尚德此次主推发电效率高的单晶硅。日报称，日本各级政府对使用太阳能发电设备的补贴制度相继完善，随着尚德等海外企业登陆，市场竞争将日益白热化。

台湾昱晶将提供转换效率为16.6%多晶硅太阳能电池
发布时间： 2009-2-23 14:06:52    浏览次数： 1365   资讯来源：国际新能源网  
台湾太阳能电池单元专业厂商昱晶能源科技(Gintech)将从09年3月开始提供转换效率为16.6%的多晶硅太阳能电池单元“Douro”。该公司表示，作为采用现有结构、材料和工艺制造的多晶硅太阳能电池单元，其转换效率为全球最高。
　　不过，该公司产品目前的转换效率平均值还只是保证在16.4%以上。Gintech公司产品及技术经理Harry H.H. Kuo表示，“到产品供货时，转换效率的平均值将超过16.6%”。该公司的目标是实现17.5%的平均转换效率。
　　价格与原产品基本相同
　　将于3月份开始供货的电池单元还没有导入可提高转换效率的特殊工艺。由于制造方法与原来相同，因此能够维持较高的成品率。所以供货价格与转换效率约低1个百分点的该公司原产品基本相同。从3月供货开始，将在1年时间内把生产的单元全部更换为新型单元。还计划将目前97%的成品率提高到97.7%以上。
　　新型单元的外形尺寸为156mm×156mm，底板的厚度为180μ～200μm。Fraunhofer ISE(Instituts für Solare Energiesysteme)负责转换效率的测量。另外，昱晶能源将提供单元转换效率为15～17%的42种产品。
　　单晶硅单元和彩色单元
　　除多晶硅型以外，单晶硅太阳能电池单元也通过改进现有工艺提高了转换效率。转换效率的平均值超过了17.1%。
　　此外，该公司还开发出了调整表面层，看上去呈现绿色、紫色、灰色和银色等的彩色单元。转换效率与普通单元相同，最高约为16%。设想用于BIPV(建材一体化)用途。

意法半导体开发出太阳能电池功率调节器
发布时间： 2009-2-23 14:44:16    浏览次数： 845   
据国际新能源网报道，意法半导体(ST)开发出了用于配备太阳能电池功率调节器的MOSFET。耐压650V，有最大导通电阻为0.022Ω(漏极电流为93A)的“STY112N65M5”和最大导通电阻0.038Ω(漏极电流为66A)的“STW77N65M5”。
　　此前，太阳能电池功率调节器一直使用IGBT，但由于MOSFET的导通电阻不断降低，因此MOSFET正逐渐取代IGBT。
　　ST公司通过改进Super Junction结构，实现了耐压650V的低导通电阻。具体而言，将在n型底板垂直方向上伸长的p型区域的宽度和间隔减少一半，使单位面积的导通电阻由原来的约30mΩcm2降至约20mΩcm2。
　　为涉足太阳能电池市场，ST公司此次将主要面向笔记本电脑AC适配器和平板电视的该公司原产品的600V耐压设定为650V。耐压值是25℃下的测量结果。由于随着温度降低，耐压也降低，因此针对有时设置在室外的太阳能电池系统，提高了耐压。
　　STY112N65M5和STW77N65M5均将于2009年4月开始供应样品。

体温或微光下的太阳能电池可替代普通电池
发布时间： 2009-2-23 16:58:53    浏览次数： 520   资讯来源：希萌光伏与可再生能源网  
Fraunhofer学院内置开关领域的工程师研发了一种全球首创的变压器，输入电压只需20毫伏即可工作。
     从环境中汲取最少的能量，就能使一个小型电子消费品，比如Mp3播放器不用再充电？ 慢跑者只需瞥一眼手腕即可知道自己的心跳和呼吸频率？这两者均非天方夜谭，而是来自Fraunhofer的最新研究表明。人的体温是这些设备所需电流的来源之一。人的皮肤温度与室温之间２摄氏度的温差条件下，一个２ｘ２厘米大小的放热器加上“IC”这一新型变压器可产生４毫瓦的热能。另外，微光条件下的太阳能电池(光伏)或燃料电池都可为IC提供充足的能量来源。

硅太阳电池开发路线图
发布时间： 2009-2-25 14:04:34    浏览次数： 338   资讯来源：中国太阳能光伏  
光伏产业增长强劲，过去十年的年平均增长率达40%。预期未来十年这一增长率将保持在25-40%。其结果会使全世界减少对化石燃料的依赖，减少与发电相关的CO2的排放。
    基于晶体硅的太阳电池现在主宰光伏市场，其市场占有率超过90%。当前多晶硅光伏组件的成本中，约50%与硅片有关。主要均匀分布在材料成本、晶体生长和硅片制作三方面。必须认识到，光伏组件所用硅片价格取决于多晶硅料的成本和可供资源。现今，光伏产业面临多晶硅料的短缺，硅片价格上涨。
    由此很明显，减少太阳电池中昂贵的电子级硅的消耗就能降低太阳电池的成本。达到这一点有多种不同的途径：用薄硅片，以100-150μm厚的硅片替代常用的220μm厚的硅片；或者在低成本衬底上应用薄膜晶体硅(厚度小于20μm)。
    比利时IMEC研究所以其对PV技术的洞察，比较了薄硅片太阳电池和薄膜太阳电池二者的路径，确定了发展路线图(图1)。

    体硅太阳电池
    “体硅”太阳电池是基于自支撑的硅片，厚度为180-240μm。大多数大型商用太阳电池工厂现在采用多晶硅片。硅片通常是p-型掺杂的。N型杂质扩散在硅片上面，这样就在表面下几百纳米处形成p-n结。
    然后，在太阳电池的正面加防反射镀层(ARC，大都是氮化硅)，增加耦合进入太阳电池的光数量。ARC层还有表面钝化作用，它可以防止载流子在太阳池表面的复合。为了进一步减少反射损失，在做其它工艺步骤前常常将太阳电池的表面制绒，为光线进入电池结合提供多重机会。
    接着实现金属接触。在背面制作全面积金属接触，通常是丝网印刷金属浆料(铝)。在正面，用金属浆料(银)，以丝网印刷网状金属接触。金属接触要进行短时间退火，将其烧结并使正面接触侵蚀穿过ARC层。最后，各太阳电池用细金属带互相连接，组装成组件或“太阳电池板”。
    硅片越来越薄时，上述的传统太阳电池工艺遇到了一些问题。其中之一是与在整个背面加铝合金有关。合金工艺及硅与铝之间的热失配引起应力场扩展，使得硅片明显弯曲。这在硅片处理和组件制造中会产生很多问题。另一问题是背面的载流子复合。背面区域高掺杂铝(称为“铝背场BSF”)，只能提供中等的表面钝化。对于很薄的电池片，背面的复合现象非常重要，会引起短路电流密度和开路电压二者的损失。
    i-PERC太阳电池概念
    为了规避薄硅片制造中的这些问题，IMEC开发了i-PERC工艺。PERC(passivatedemitterandrearcells，钝化发射极和背表面电池)概念是为实验室型高效太阳电池提出的。“i”代表“工业的”，其意是指，与PERC不同，这一工艺是基于工业应用技术。i-PERC工艺与标准工艺不同，因为不再把铝直接淀积在硅的背面。而是用低温淀积技术淀积SiO2/SiN介质层，然后用激光打洞，最后是铝丝网印刷，烧结形成穿过孔洞的局部背场(BSF)接触。这样，大部分硅与铝隔离，减少了背表面复合，从而提高了短路电流和开路电压。i-PERC背面结构也改善了光线的束缚，因为在1000nm以上红外波长处，它比Al-BSF有更多的反射。在1100nm处，Al-BSF的背反射率为64%，而i-PERC背反射率是91%。这体现了净增长0.9mA/cm2，或总效率提高4%。此外，对i-PERC太阳电池来说，完全消除了弯曲问题(即使硅片薄至80μm)，因为由铝合金工艺引起的应力只是局部的。
    i-PERL太阳电池概念
    PERL(passivatedemitter,rearlocallydiffused，钝化发射极，背面局部扩散)概念是为实验室型小面积高效率太阳电池提出的。它与PERC概念有关，但特别之处是在背面局部区域有硼掺杂。由于在扩散区缺少少数载流子，背接触表面处的复合速率就进一步降低。文献中已经证明，实验室条件下用PERL概念制作的小面积晶硅太阳电池能达到一个太阳的效率接近25%，采用对体硅寿命谱和表面钝化所做的实际假定时，这一性能距可能达到的最大效率(26%)已不远。
    IMEC挑战的是开发大面积PERL电池的工艺流程，以及工业上可应用的技术，这些技术目前只是常用在先进的微电子或封装场合。
    I2-BC太阳电池概念
    把正面的金属栅格去掉有很多优点：(1)可产生更多有效的半导体面积，因而有可能增加电池效率；(2)有可能大大降低组件装配成本，因为全部外部接触均在单一表面上；(3)从建造结构的观点看来提供了增值，因为汇流条和焊线串接存在引起的视觉不适被组件背面替代。当前背接触太阳能电池的研究活动一方面是组件制造，另一方面是开发背接触太阳电池的新概念，重点是便于转换到生产中的工艺技术的使用。
超薄体硅太阳电池(U-电池概念)
    将来的薄硅片太阳能电池可能薄至40μm。达到这一点的主要挑战是怎样生产如此薄的硅片。用传统的线切割技术，硅片的厚度不大可能比100μm低很多，且kerf损失(切割过程中的Si损耗)将是严重的。但是，这种超薄硅片(更进一步为箔硅片)能用lift-off技术实现。IMEC近来提出了一种生产厚50μm晶硅片的全新方法。这种lift-off工艺，只需要用丝网印刷机和网带炉，不需要离子注入或多孔层。在厚衬底上淀积与衬底热膨胀系数不匹配的一层薄膜(例如金属层)。冷却时，收缩差异引起了大应力场，它通过平行于表面的方向开始产生并传播的裂开得到释放。
    薄膜硅太阳电池
    减少太阳电池所用硅数量的另一重要途径是，把有源层厚度减少到20μm或更少。这些晶体硅可用低成本载体(低成本硅或非硅衬底)支撑。
    Epi-电池概念
    外延薄膜太阳电池是用在低成本高掺杂硅片上生长高质量的薄硅有源层(20μm)实现的，这种硅片来自金属级硅或硅废料。用化学气相淀积法淀积外延层。这种epi-电池法的优点是，其太阳电池生产工艺与通常的“体”硅太阳电池非常类似。因而，与其它薄膜电池概念比较，在现有的生产线中实施这一方法相对来说容易。此法构成了体硅太阳电池和薄膜太阳电池(在非硅衬底上)间的桥梁。
    外延薄膜硅太阳电池工业竞争力的主要不足是，与通常的体硅太阳电池相比，其效率中等，约为11-12%。这些电池的开路电压和填充因子能达到类似于体硅太阳电池的水平，但由于光学有源层薄(20μm，体硅为200μm)，光由外延层进入衬底时就消失在低质量衬底中，导致总量达7mA/cm2的短路电流损失。
    IMEC开发旨在提高外延薄膜太阳电池效率的技术。例如，解决了等离子制绒技术将太阳电池有源层表面制绒，减少反射率并增加表面的光散射。除了由于反射率减少和光斜面耦合进入电池而提高效率外，与平面电池比较，等离子制绒也降低了接触电阻。等离子制绒产生的效果是：短路电流提高了1.0-1.5mA/cm2，效率提高了0.5-1.0%。
    提高外延薄膜硅太阳电池效率的另一改进措施是，在有源层和低成本衬底之间界面处加入多孔硅镜。此镜减少长波长光进入衬底的透光率。实际上，反射镜是由电化学刻蚀多孔硅堆(由交替的高-孔隙率和低-孔隙率层构成)制造的。这些多孔硅层的折射率取决于孔隙率。孔隙率交替不同的多层作用如同多级布拉格反射镜。而且，多孔硅保持下层结构的晶体结构，使外延生长能够进行。在反射镜和丝网印刷接触电极的低成本硅衬底上制作的太阳电池可达到极佳的效率13.9%，接近体晶硅太阳电池的效率。
    薄膜多晶硅电池概念
    另一个极具降低成本潜力的薄膜太阳电池制造途径是薄膜多晶硅技术。在低成本非硅衬底上淀积很薄一层(仅约5μm)晶体硅。为了获得缺陷密度相对较低的一层，用铝引发的结晶(AIC)技术制备了纵深比小的晶粒组成的籽晶层，接着外延加厚。因为要用热CVD生长有源层，选择的衬底必须要耐高温，例如陶瓷衬底和玻璃-陶瓷衬底。目前在陶瓷衬底上最好的效率为8%，在玻璃-陶瓷衬底上为6.4%，这些是基于籽晶层方法的薄膜多晶硅电池到目前为止全球最好的结果。
    薄膜多晶硅太阳电池中器件最重要的部分是发射极。用非晶硅/多晶硅异质结发射极代替扩散的同质结发射极使得开路电压提升了90mV。
    硅以外的太阳电池
    除了对硅基太阳电池进行大量研究工作外，IMEC还研究地面集聚器所用的光伏堆叠。该研究的主要目的是开发创新技术，制造效率能达35%的4端高效机械堆叠。这包括制造薄膜InGaP/GaAs顶层电池和Ge-底层电池。
    长期看来，对于一些特殊应用，有机太阳电池会成为硅基太阳电池的良好替代品。有机太阳电池的有源层一般在100nm到几微米数量级。材料消耗少以及淀积这些材料的技术(印刷法)适合极高的生产率(比现有的太阳能电池技术大1-2个数量级)可以使成本比现有的太阳电池技术低5-10倍。有机太阳电池领域最具前景的概念之一是施主/受主异质结。此时，有源层是由二种不同的共轭有机材料的均质混合物组成，夹在金属电极之间。
    结论
    太阳电池产业正在飞速增长，全球的研究团队正在寻找提高电池效率和/或降低成本的途径。IMEC已提出太阳电池发展路线图，预计了基于薄硅片的太阳电池向在低成本载体上厚度低达40μm或单片薄膜太阳电池组件的逐步转变。所有这些将要使太阳电池的成本至少降低为目前的1/3，每瓦硅用量(Si/W)减少一个数量级——现在此值稍稍低于10g/W。

正泰“超级”薄膜太阳能电池下线
发布时间： 2009-2-26 9:33:46    浏览次数： 403   
近日，正泰第二代薄膜太阳能电池产品在杭州正式下线。这项引领太阳能电池挥别晶硅时代、进入薄膜时代的高新科技，名列全球五强，填补国内空白，将助推正泰加速开拓飞速成长的全球光伏市场。
　　相较于第一代晶硅太阳能电池，第二代高效薄膜电池是一个非晶/微晶硅的叠层技术结构，非晶硅能较好地吸收太阳光谱里的蓝光和绿光，微晶硅能较好地吸收光谱里的红光，这种电池结构能更好地利用太阳的光谱，增强光电转换效率。
　　“第二代”取代“第一代”的最大优势在于成本：在同样的面积下，晶硅太阳能电池的厚度是0.2毫米左右，而薄膜太阳能电池厚度只有它的1%，即0.002毫米，不到头发丝的1/20，材料用量可以节省很多，单位每瓦成本低于晶体硅近3/4。
　　正泰控股、中美合资的浙江正泰太阳能科技有限公司由著名物理学家李政道的弟子、世界知名薄膜太阳电池专家杨立友博士任总经理，他告诉记者，“第二代”取代“第一代”将是不可逆转的潮流。由于薄膜产品产能相对较小，目前市场上第一代晶硅产品占了90%以上，但随着第二代薄膜产品产能扩大，其优势会更加突出，进而最终取代第一代晶硅产品。
　　正泰的领先之处主要体现在“额定转换效率”技术指标上：与国内同行第二代薄膜太阳能电池产品额定转换效率始终徘徊在6%-7%的水准上相比，正泰达到9%。据悉，目前全球仅有夏普、德国Q-cells等五家企业达到这样的水准。
　　杨立友表示，目前太阳能电池发电成本为2元/度电，不过，预计在3至5年间达到1元/度电以下，这将对传统平均工业电价0.76元/度构成强劲的竞争力。为此，正泰在今年第一条薄膜生产线产能达到30兆瓦的基础上，明年将力争达到300兆瓦以上，往后几年将力争以至少50%的速度增长。
　　“不过这样的速度，也许还赶不上全球光伏市场以每年35%至65%的高速成长。”杨立友乐观预期。有数据显示，去年，全球光伏市场规模已经达到44亿美元。
　　据了解，正泰太阳能薄膜电池项目属国家鼓励类项目，总投资7亿元，引进世界上薄膜和真空技术的领先制造商瑞士Oerlikon的薄膜太阳能电池生产设备。
　　据透露，正泰已有意向将在温州投资建设薄膜生产线，为温州地方经济的转型升级作贡献。

德国联邦环保署支持薄膜太阳能电池的研究
  发布时间： 2009-2-26 13:45:09    浏览次数： 442   资讯来源：中国新能源网  
替代能源不仅在气候变迁这方面发挥着重要的作用。目前从阳光直接生产电力的标准是矽太阳能电池。制造矽太阳能电池需要高纯度的矽，但是，矽材料在全球市场上是很昂贵的。于是，德国Jena大学固态物理研究所的物理学家将心力投入研究半导体材料CdTe(碲镉)制造的薄膜太阳能电池，CdTe已是目前最有可能降低成本的太阳能电池材料。固态物理研究所工作组长Metzner博士表示，这一项技术开辟了更多使太阳能发电更便宜的可能性，一方面能以较薄、较好的材料修改电池结构，另一方面，在理论上可增强太阳能电池转换效率。
　　这是固态物理研究所最近开始进行的研究计画，研究如何改变太阳能电池中CdTe的材料特性，以便使其导电性能大幅上升。Metzner博士表示，增加所谓的p-兴奋剂，也就是引进选定的外来原子，或许是大幅改善太阳能电池效率的方法。在这样的情况下，理论上可以预计在实验室里的最高效率，可以从目前的16 %达到20 %以上。Metzner博士确信，如果能再将这研究成果用于工业生产上，模组的转换效率将可从目前的近10 %提高到15 %。为了检查材料的微结构，在实验室中可以许多方式引进外来原子。Jena大学离子束物理工作组长Wesch博士说明，例如透过粒子加速器将合适的外来原子，快速导入CdTe材料中，并准确分析所达到的效果。
　　长期经验设备精良
　　德国联邦环保署(BMU)目前已在资助固态物理研究所CdTe太阳能电池的第二个研究计画。补助资金总额接近180万欧元。Jena大学的研究可追溯到其长期的经验和精良的设备。太阳光电研究小组已成立十年，有全套的制程链和基础设施，可制造和检查实验室中的太阳能电池。研究计画的资金可用于大幅扩展设备。Jena大学很快将添置精确测量太阳能电池效率的高性能太阳能模拟器，和沉积设备。固态物理研究所的薄膜太阳能材料系统研究工作，除了CdTe之外，还包括CIS(铜铟硒)，这两项进行中的研究计画，部分是由产业直接资助。

台湾旭能 太阳能电池板量产 产能300MW
发布时间： 2009-2-26 13:36:58    浏览次数： 390   资讯来源：国际新能源网  
太阳能产业持续发烧，总部设在中科后里园区的旭能光电昨（25）日落成启用，并发表第一块量产的薄膜太阳能电池板；董事长谢汉金宣布，旭能今年第二季将申请股票上兴柜，明年第三季挂牌上市。
    旭能光电资本额23亿元，主要大股东包含台湾人寿保险（2833）、浩瀚数位、吉祥全球实业及日资。旭能后里园区占地13公顷，将分三期规划建厂，预计五年内投资金额合计200亿元，总产能可推升至300MW（百万瓦）。
    中科管理局长杨文科表示，中科后里园区已成为国内最主要的薄膜太阳能电池生产重镇，除了旭能光电之外，联电（2303）集团转投资的联相光电，当前产能为37.5MW，并规划二厂再增加两条25MW流水线，预计扩充至87.5MW。
    据了解，联相光电预计未来五年内，将在中科投资900余亿元，陆续兴建七座薄膜太阳能电池厂，民国103年总产能可达1GW（10 亿瓦），成为全球最大薄膜太阳能电池厂。
    旭能是在96年10月进驻中科后里园区建厂，昨天启用的第一座薄膜太阳能电池厂，投资金额约40亿元，第一条流水线今年产能约25MW，光电转换率约7%，预估全年营业额可达20亿元。
    谢汉金表示，当前旭能的产量逾七成被客户订走，第二座厂房预计第二季规划建厂，旭能计画在明年第一季进行微晶升级，届时转换率可达9%至10%。
    谢汉金指出，当前薄膜太阳能电池上游原材料TCO导电玻璃，主要掌握在日本NSG、ASG两家大厂手中，旭能抢进上游的导电玻璃市场，并设立研发中心，希望一举建构完整的薄膜太阳能电池生产制程与供应链。
    旭能主要通过日本伊藤忠商事以整厂技术输出方式，购置薄膜太阳能电池机器设备，设备技术供应商为日本优贝克（Ulvac）。另外，伊藤忠商事为电厂投资经营者及太阳能发电系统商，未来也将成为旭能的重要客户。

陶瓷燃料电池使发电机达到高效率
发布时间： 2009-2-26 17:16:09    浏览次数： 91   
近日，陶瓷燃料电池有限公司（Ceramic Fuel Cells Ltd (CFU.L) (CFU.AX), ），总部在墨尔本的清洁能源公司周四表示，其天然气动力燃料电池在家用电器中电力效率实现百分之六十，其股价上涨逾百分之七十六。
　　该公司说，在全世界所达到的任何技术中，这是有史以来最高的电力效率，碳氢燃料转换成电能的发电装置安装在家里，避免了输送或分配损失。
　　“在完全集成的燃料电池和供暖系统中，输出一点五千瓦到电力网格，我们现在已经取得了百分之六十的效率。”总经理说，布伦丹说道。
　　陶瓷燃料电池公司称：开发固体氧化物燃料电池技术，从天然气和可再生燃料中提供电力，提高百分之十效率水平是在去年12月宣布的。
　　更高的效率意味着同样数量的燃料产生更多的电力生产，节省成本和减少排放量。