阶段开始走向规模工业化生产。
1998 年美国的 CdTe 电池产量就为 0.2MW,目前,美国
高尔登光学公司
(Golden Photo)在 CdTe 薄膜电池的生产能力为 2MW,日本的 CdTe 电池
产量为
2.0MW。德国 ANTEC 公司将在 Rudisleben 建成一家年产 10MW 的 CdTe 薄膜太
阳电池组件生产厂,预计其生产成本将会低于$
1.4/W。该组件不但性能优良,而且生产
工艺先进,使得该光伏组件具有完美的外型,能在建筑物上使用,既拓宽了应用面,又
可取代某些建筑材料而使电池成本进一步降低。
BP Solar 公司计划在 Fairfield 生产 CdTe
薄膜太阳电池。而
Solar Cells 公司也将进一步扩大 CdTe 薄膜太阳电池生产。
CdTe 薄膜太阳电池是薄膜太阳电池中发展较快的一种光伏器件。美国南佛罗里达大
学于
1993 年用升华法在 1cm2 面积上做出效率为 15.8 %的太阳电池 ,随后,日本
Matsushita Battery 报道了 CdTe 基电池以 CdTe 作吸收层,CdS 作窗口层的 n-CdS/ P -
CdTe 半导体异质结电池,其典型结构为 MgF2/玻璃/ SnO2:F/ n-CdS/ P- dTe/背电极,小
面积电池最高转换效率
16%,成为当时 CdTe 薄膜太阳能电池的最高纪录,近年来,太
阳电池的研究方向是高转换效率,低成本和高稳定性
.因此,以 CdTe 为代表的薄膜太阳
电池倍受关注,
Siemens 报道了面积为 3600cm2 电池转换效率达到 11.1%的水平。美国国
家可再生能源实验室提供了
Solar Cells lnc 的面积为 6879cm2CdTe 薄膜太阳电池的测试
结果,转换效率达到
7.7%;Bp Solar 的 CdTe 薄膜太阳电池,面积为 4540cm2,效率为
8.4%,面积为 706cm2 的太阳电池,转换效率达到 10.1%;Goldan Photon 的 CdTe 太阳
电池,面积为
3528cm2,转换效率为 7.7%。
碲化镉薄膜太阳电池的制造成本低,目前,已获得的最高效率为
16%,是应用前景
最好的新型太阳电池,它已经成为美、德、日、意等国研究开发的主要对象。
我国
CdTe 薄膜电池的研究工作开始于上世纪 80 年代初。内蒙古大学采用蒸发技术、
北京太阳能研究所采用电沉积技术(
ED)研究和制备 CdTe 薄膜电池,后者研制的电池
效率达到
5.8%。80 年代中期至 90 年代中期,研究工作处于停顿状态。90 年代后期,四川
大学太阳能材料与器件研究所在冯良桓教授的带领下在我国开展了碲化镉薄膜太阳电池
的研究,在
“九五”期间,承担了科技部资助的科技攻关计划课题:“
Ⅱ-Ⅵ 族化合物半导
体多晶薄膜太阳电池的研制
”。采用近空间升华技术研究 CdTe 薄膜电池,并取得很好的
成绩。最近电池效率已经突破
13.38%,进入了世界先进行列。“十五”期间,CdTe 薄膜电
池研究被列入国家高技术研究发展计划
“863”重点项目。
经过多年几代科学工作者的不懈努力,我国正处于实验室基础研究到应用产业化的
快速发展阶段,并计划建立年产量
0.5MW 的中试生产线。CdTe 薄膜太阳电池研究,由
原来的只有内蒙古大学、四川大学、新疆大学等几家科研院所进行这方面的基础研究,到
今年的四川阿波罗太阳能科技开发股份有限公司新型薄膜
CdTe/CdS 太阳能电池核心材
料产业化,为期两年,将建设拥有年产碲化镉
50 吨的生产线、硫化镉 10 吨生产线,使
我国在
CdTe 薄膜太阳电池产业化将得到长足发展,向世界领先水平迈进。
CdTe 薄膜太阳电池较其他的薄膜电池容易制造,因而它向商品化进展最快。已由实验室
研究阶段走向规模化工业生产。下一步的研发重点,是进一步降低成本、提高效率并改进
与完善生产工艺。
CdTe 太阳能电池在具备许多有利于竞争的因素下,但在 2002 年其全
球市占率仅
0.42
﹪,目前 CdTe 电池商业化产品效率已超过 10﹪,究其无法耀升为市场
主流的原因,大至有下列几点:一、模块与基材材料成本太高,整体
CdTe 太阳能电池材
料占总成本的
53
﹪,其中半导体材料只占约 5.5﹪。二、碲天然运藏量有限,其总量势必
无法应付大量而全盘的倚赖此种光电池发电之需。三、镉的毒性,使人们无法放心的接受