薄膜电池关键在成本 更适合BIPV应用

    关键在于成本

    “光伏发电是未来能源体系的重要组成部分，高效率、高稳定性、低成本是光伏电池发展的基本原则。”南开大学光电子薄膜器件与技术研究所孙云教授说，“提高光电转换效率、降低生产制造能耗、组件生产规模化连续化、缩短产业链是降低电池成本的有效途径。”

    在孙云教授看来，薄膜太阳能电池的生产过程恰好具备低能耗、规模化和短产业链的特点。晶体硅电池的制造过程，从多晶硅材料到铸锭(或拉单晶)、切片，到电池和组件的生产，的确具有较长的产业链；而薄膜太阳能的生产过程，投入的是玻璃、塑料或金属箔等材料，产出的是组件，可以在一个车间内完成。非晶硅薄膜太阳能电池的关键工序——PECVD采用的也是低于200℃的低温工艺，因此具有较低的生产能耗。从产品尺寸上看，晶体硅太阳能电池通常为125mm×125mm和156mm×156mm两种规格；而非晶硅薄膜太阳能电池的尺寸通常为1.1m×1.3m，有的甚至可以达到2.2m×2.6m，确实具有规模化的优势。

    “硅基非晶/微晶叠层太阳能电池是薄膜电池的主流产品。目前，硅基薄膜电池已有长年稳定运行的记录。”浙江正泰太阳能科技有限公司董事总经理杨立友表示，“硅基薄膜的弱光响应和温度系数优于单晶硅，相同额度功率的硅基薄膜电池其实际输出功率可高于晶体硅电池10%～15%。”据杨立友介绍，正泰公司在宁夏石嘴山建设了10MW的光伏电站，其中既有晶体硅电池，也有薄膜电池，从实际运行的情况看，单位功率的薄膜电池发电量比晶体硅电池高出5%-9%。

    与晶体硅太阳能电池相比，薄膜电池能否具有竞争优势，关键在于能不能尽快降低成本。杨立友表示，正泰公司近期的目标是将薄膜组件成本下降到0.7美元/瓦，中长期的目标是让成本降低到0.5美元/瓦，正泰将从提高电池效率和装备自主集成两个方面入手解决成本问题。

    “目前，在正泰的试验线上已经能达到0.72美元/瓦的成本目标。”杨立友说，“如果到2011年，我们能在45MW的生产线上也达到这一目标的话，我们的薄膜电池相对晶体硅电池而言还是具有一定的成本优势的。”

    更适合BIPV应用

    在系统应用端，薄膜太阳能电池也具有鲜明的特色。“与晶体硅太阳能电池相比，非晶硅薄膜太阳能电池在BIPV应用中更具有优势。”保定天威薄膜光伏有限公司首席技术官麦耀华说。

    麦耀华列举了非晶硅薄膜太阳能电池在BIPV应用中的4大优势：

    就产品外观而言，非晶硅薄膜电池能实现均匀透光，内视和外视的效果都比较好，容易满足建筑美学的要求。

    就产品性能而言，非晶硅薄膜太阳能电池弱光性好，受风沙、雨雪等天气影响较小，年发电天数达320天左右，日发电时间最长可达13小时；同时，由于非晶硅薄膜太阳能电池温度系数小，受气温变化的影响也小。

    就系统稳定性而言，由于非晶硅薄膜太阳能电池的特殊结构，使得其功率受阴影影响较小，从而增强了电池对环境的适应性，这一点对在高楼林立的城市中实现BIPV尤为重要。

    就产品的多样化而言，非晶硅薄膜太阳能电池也具有优势：首先是其电池片可以通过激光加工成点状、布纹状等实现不同的透光效果；其次是可以根据点密度、布纹稀疏度来调整透光率；再次，非晶硅电池片可以调整电池颜色；此外，还可以将非晶硅电池片制成光伏百叶窗，通过调整角度适应不同纬度地区的太阳入射角，从而提供电池转换率。

    薄膜太阳能电池中的另一种特殊类型——柔性薄膜电池也在BIPV应用中找到用武之地。据索拉津能技术部经理翟佐绪介绍，通常，晶体硅组件每平方米的重量是13～15千克，而柔性电池组件每平方米的重量仅为3.4千克，这对于降低建筑物的荷载要求是非常有利的。

    此外，在BIPV应用中，最需要的是不会给建筑“惹麻烦”的光伏电池。翟佐绪表示，柔性薄膜电池除了具有重量轻、使用灵活的特点之外，最大的优势是可以直接粘接在建筑材料上，非常有利于实现建筑物的防水，这是其他类型的电池所不具备的。