硅薄膜太阳能电池

    在人类探索新能源的过程中，太阳能是唯一可支持人类未来生存和发展的能源。由经济和
技术发展的角度看，综合发电成本是决定技术和市场走向的重要因素。硅薄膜太阳能电池因
可提供最低的每千瓦系统成本，将因其成本优势和技术特点成为未来世界光伏的主流。与此
同时，硅薄膜太阳电池由于产业链短、制造成本低，制造能耗低、制造过程无污染，且效率
进一步提升潜力巨大而被业界公认为是第二代光伏电池，市场预测增长空间巨大，在全球
掀起一股投资热潮。然而，在硅薄膜光伏发电应用的过程中，市场上存在对硅薄膜太阳电池
的四种误解，包括：

1.衰减大不耐用，2.转换效率低占地大，3.转换效率低发电少，4.科技

新不成熟。这些误解是因为对电池效率衰减问题认识不清、对转换效率与发电量的关系认识
不清、对转换效率及电站安装量认识不清、对硅薄膜光伏发电长期可靠性认识不清造成的。这
些误解以及人们对硅薄膜的优点认识不足，较大地影响着硅薄膜光伏发电的应用推广。本着
一种尊重科学，实事求是的态度，我们有必要对这些问题进行阐述，并简析硅薄膜光伏发
电的经济结构。

     一、电池衰减和耐用性无关,也不影响经济收益
     市场上有些人认为硅薄膜的衰减会使电池不耐用, 同时使电站的实际收益和设计收益产
生差距

,这是错误的思想。 对于硅薄膜光伏而言，衰减分为两种，一种是产品使用初期的光

致衰减，一种是和晶硅一样在

25 年使用寿命中的正常衰减。

     光致衰减
     光致衰减是因为非晶硅薄膜中存在不稳定的 Si-H 键，在光照情况下断裂形成 Si-悬挂键，
导致光生电子电洞对在此处复合，从而降低了输出功率。光致衰减只存在于硅薄膜产品使用
的初期，在经历

600-1000 小时光照之后电池效率将趋于稳定。在硅薄膜光伏业界，光致衰

减的程度大致在

15~20%范围，主要取决于电池内部器件结构设计及工艺过程。比如，初始

效率为

9%的非晶硅薄膜电池，在经历 600-1000 小时光照之后，其效率经由光致衰减至

9%×（1-15%）=7.65%，之后效率将趋于平稳。在产品市场，非晶硅是按照稳定后的功率去
交易，所以对于终端用户而言，买得的产品在初期会得到额外的一些发电量，终端用户并
不会为光致衰减导致的功率损失埋单，换句话说，在上例中，产品交易是按照

7.65%来计

算功率而并非

9%。随着技术的进步及工艺改进，光致衰减的程度将会越来越小，这也是提

升非晶硅转换效率的有效手段之一。由于电站收益的都是用衰减完的稳定效率来计算

, 所以

光致衰减并不影响电站的收益。

 反过来说，在光致衰减过程中生产的额外电力反而为电站

收益带来正面的影响。
     正常衰减
     在光伏产品 25 年使用寿命中，由于封装材料及封装工艺的局限性，光伏电池内部结构
将受到外部环境的一定影响，导致其输出功率存在一定的衰减。这样的现象同时存在于市面
上的所有光伏电池，单晶硅、多晶硅及其它薄膜电池都存在正常衰减。衰减的范围大致是：
10 年 10%，25 年 20%。比如，初始效率为 9%的非晶硅薄膜电池，10 年之后的效率大致为：