1MW 碲化镉薄膜太阳能电池所消耗的材料的成本
可见,碲化镉和透明导电玻璃构成材料成本的主体,分别占到消耗材料总成本的
45.4%和 38.2%。如将碲化镉薄膜的厚度减薄 1 微米,则碲化镉材料的消耗将降低 20%,从
而使材料总成本降低
9.1%,即从每峰瓦 6.21 元降为 5.64 元。如使用 99.999%纯度的碲化镉,
效率依然能达到
7%,材料成本还将进一步降低。 注:成本计算依据①虑电池的结构为玻璃
/SnO2:F /CdS/CdTe/ZnTe/ZnTe:Cu/Ni
② 碲化镉薄膜的厚度为 5 微米③转换效率为 7%,
(
3)碲资源
碲是地球上的稀有元素,发展碲化镉薄膜太阳能电池面临的首要问题就是地球上碲的
储藏量是否能满足碲化镉太阳能电池组件的工业化规模生产及应用。工业上,碲主要是从电
解铜或冶炼锌的废料中回收得到。据相关报导,地球上有碲
14.9 万吨,其中中国有 2.2 万吨,
美国有
2.5 万吨。 在美国碲化镉薄膜太阳能电池制造商 First Solar 年产量 25MW 的工厂中,
300~340 公 斤 碲 化 镉 即 可 以 满 足 1MW 太 阳 能 电 池 的 生 产 需 要 。 考 虑 到 碲 的 密 度 为
6.25g/cm3,镉的密度为 8.64g/cm3,则 130~140 公斤碲即可以满足 1MW 碲化镉薄膜太阳能
电池的生产需要。
由以上数据可以知道,按现已探明储量,地球上的碲资源可以供 100 个
年生产能力为
100MW 的生产线用 100 年。
环境影响
关键技术
(
1)结构&工艺
硫化镉、碲化镉、复合背接触层等三层薄膜的
沉积和后处理是获得高效率的技术关键。
图
3 碲化镉薄膜太阳能电池组件集
成结构示意图
图
4 碲化镉薄膜太阳能电池组件制
备工艺流程图
(
2)激光刻蚀
(
1)镉排放量
(2)重金属排放量
图
1 太阳能电池组件与其
他能源的镉排放量的比较
图
太阳能电池的排放量均小
于
1g /GWh,其中又以碲
化镉的镉排放量最低,为
0.3 g / GWh。
图
2 硅太阳能电池和碲化镉太阳能电池的重金属排放量的比较图 碲
化镉太阳能电池的砷、铬、铅、汞、镍等其他重金属的排放量也比硅太
阳能电池的低。