chapter 1 Introduction.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Organic Thin-Film Solar Cells,School of Materials Science and Engineering,Changchun University of Science and technology,*,单击此处编辑母版标题样式,有机薄膜太阳能电池,Designed by Shang GAO,Work at School of Materials Science and Engineering,Tel.No.is 155-0430-8336,Email ADDR is cust_gaoshang,Organic Thin-Film Solar Cells,School of Materials Science and Engineering,Changchun University of Science and Technology,Introduction to photovoltatics,常规能源耗尽年份（按探明储量和目前消耗速度估算）,其,其,煤,石油,天然气,其他,中国能源结构,石油,煤,天然气,其他,世界能源结构,煤,大气中，,CO,2,含量的上升,与,平均温度的上升,Organic Thin-Film Solar Cells,Introduction to photovoltatics,煤,全球能源消费组成展望图,Organic Thin-Film Solar Cells,Introduction to photovoltatics,煤,8000,7000,6000,5000,4000,3000,2000,1000,0,2001,Production(MW),02,03,04,05,06,07,08,Year,2006,2,474 MW,日本,37.5%,德国,19.0%,中国,14.2%,其他,美国,7.3%,中国台湾,6.9%,2008,6,941 MW,中国,26.0%,德国,19.0%,日本,18.0%,中国台湾,12.0%,其他,美国,6.0%,PVNews March 2009,Organic Thin-Film Solar Cells,Introduction to photovoltatics,煤,国家,项 目,2020,2030,2050,欧盟,累计装机量（,GW,）,2004,始隐含增长率,%,晶体硅电池转换效率,%,年装机量（,MW,）,41,20,22,7200,200,18,-,19000,-,-,-,31000,美国,2004,始隐含增长率,%,累计装机量（,GW,）,发电成本（,cent/kwh,）,电池片,/,组件转换效率,%,28,36,4.6,20-35/18-24,23,200,3.8,20-40/20-30,18,670,3.7,40/40,日本,累计装机量（,GW,）,2004,始隐含增长率,%,发电成本（,Yen/kwh,）,晶体硅电池,/,组件转换效率,%,30,20,14,25/19,205,20,7,25/22,-,-,-,-,各国,/,地区太阳能发展路线图,Organic Thin-Film Solar Cells,Introduction to photovoltatics,煤,国家能源科技十二五规划,2015,年能源科技发展目标（新能源技术领域）：,提高太阳能电池敁率，幵实现低成本、大规模的产业化应用，収展,100MW,级具有自主知识产权的多种太阳能集成与幵网运行技术。,2020,年能源科技发展目标（新能源技术领域）：,収展以光伏収电为代表的分布式、间歇式能源系统，光伏収电成本降低到与常规电力相当，収展百七千瓦光伏収电集成及装备技术；开展多塔超临界太阳能热収电技术的研究，实现,300MW,超临界太阳能热収电机组的商业应用；,Organic Thin-Film Solar Cells,Introduction to photovoltatics,煤,国家能源科技十二五规划,17.,高效大规模太阳能发电,-,z22),太阳能电池及产业链生产设备,目标：,掌握敁率,20%,以上的低成本晶体硅太阳能电池及产业化技术，实现先迚薄膜太阳能电池的产业化，研制出产业链关键设备。,研究内容：,低成本太阳级硅大规模制备技术，包括低能耗、低污染和高安全性的多晶硅材料提纯与硅锭制备技术及装备，低能耗、薄片化硅片切割与快速分检技术及装备等；高效晶硅电池低成本产业化技术，包括以高效率和低成本为目标的晶体硅电池产业化新工艺与生产设备，新型电池结极和制造工艺，特殊用途的电池结极和制造工艺；,薄膜太阳能电池制备及产业化技术，,包括以,低成本、低污染、高效率和长寿命为目,标的硅基薄膜电池、碲化镉薄膜电池、铜铟镓硒薄膜电池、,染料敏化电池的规模化生产技术及关键设备,。,Organic Thin-Film Solar Cells,Introduction to photovoltatics,煤,中国太阳能产业链分布,多晶硅原料,硅碇,/,硅片,电池,组件,应用产品开发,洛阳中硅,峨嵋半导体,河北晶龙，江苏舜大，辽宁新日硅，浙江昱辉，江西塞维,LDK,，江苏华日源，天合光能等,无锡尚德，南京中电，江苏林洋，常州天合光能，天威英利，宁波太阳能，常熟阿特斯，交大泰阳等,无锡尚德，南京中电，江苏林洋，常州天合光能，天威英利，宁波太阳能，常熟阿特斯，交大泰阳等,常州天合光能，天威英利，宁波太阳能，常熟阿特斯，交大泰阳等,40,家,22,家,150,家,200,家,2005,年折合产能,20,30MW,2005,年硅片折合产能,225MW,，产量,82MW,。,2005,年产 能,420MW,，产 量,128MW,。,2005,年产 能,450MW,，产 量,219MW,。,Organic Thin-Film Solar Cells,Introduction to photovoltatics,煤,上市公司,股票代码,参与太阳能开发成分,天威保变,600550,形成太阳能原材料、电池组件的全产业布局,小天鹅,000418,大股东参股无锡尚德太阳能电力,岷江水电,600131,参股西藏华冠科技涉足太阳能产业,生益科技,600192,控股的东海硅微粉公司是国内最大硅微粉生产企业,维科精华,600152,成立的宁波维科能源公司专业生产各种动力、太阳能电池,安泰科技,000969,与德国,ODERSUN,公司合作薄膜太阳能电池产业,长城电工,600192,参股长城绿阳太阳能公司涉足太阳能领域股参网,乐山电力,600644,参股四川新光硅业主要生产多晶硅太阳能硅片,华东科技,000727,国内最大的太阳能真空集热管生产商,春兰股份,600854,大股东计划投资,30,亿开发新能源,威远生化,600803,实际控股股东新奥集团从事太阳能等新能源产品生产,力诺太阳,600885,太阳能热水器的原材料供应商,西藏药业,600211,发起股东之一为西藏科光太阳能工程技术公司,太阳能概念股一览表,Organic Thin-Film Solar Cells,Introduction to photovoltatics,煤,上市公司,股票代码,参与太阳能开发成分,新华光,600184,太阳能特种光玻基板股参网,特变电工,600089,控股的新疆新能源从事太阳能光伏组件制造,航天机电,600151,控股的上海太阳能科技电池组件产能迅速提升,南玻,A,000012,05,年,10,月拟首期,2,亿元建设年产能,30,兆瓦太阳能光伏电池生产线,交大南洋,600661,控股的交大泰阳从事太阳能电池组件生产,杉杉股份,600884,参股尤利卡太阳能，掌握单晶硅太阳能硅片核心技术,王府井,600859,全资子公司深圳王府井联合了中国最大的太阳能专业研究开发机构,-,北京太阳能研究所成立了北京桑普光电技术公司,风帆股份,600482,投巨资参与太阳能电池组件生产,太阳能概念股一览表,Organic Thin-Film Solar Cells,Introduction to photovoltatics,煤,太阳电池,硅半导体,化合物半导体,新材料,硅薄膜,(,非晶,微晶等,),晶硅,单晶硅,多晶硅,单晶,(III-V,族,GaAs,等,),多晶,(CdS,CdTe,CuInGeSe,2,等,),染料敏化太阳电池,有机薄膜太阳电池,量子点太阳电池,Organic Thin-Film Solar Cells,Introduction to photovoltatics,煤,三代太阳能电池技术特点比较,材料类型,具体分类,转换效率,%,商业化 实验室,优点,缺点,产业化阶段,晶体硅太阳能电池,单晶硅,15 18,24.70.5,技术工艺最为成熟，市场主导产品，转换效率高，性能稳定,原料成本高，目前受上游晶体硅供应瓶颈所困,大规模商业化生产,多晶硅,13 16,20.30.5,多晶硅成本比单晶硅低,转化率相对较低；原料成本仍相对较高,大规模商业化生产,多晶硅薄膜,10 12,16.60.4,可在多种廉价衬底材料上制备，成本低于晶体硅电池,转化率相对较低,中小规模商业化生产,非晶硅薄膜,5 7,9.50.3,对太阳光的 吸收系数高，可沉积在各种廉价衬底材料上，生产成本低，单片电池面积大，适宜于大规模生产,禁带宽度较大，对太阳光辐射的长波区域不敏感，致使转换效率难以提高；有光致衰退现象,中小规模商业化生产,Organic Thin-Film Solar Cells,Introduction to photovoltatics,煤,三代太阳能电池技术特点比较,材料类型,具体分类,转换效率,%,商业化 实验室,优点,缺点,产业化阶段,化合物薄膜太阳能电池,铜铟硒类（,CuInSe2,，,CIGS,等）,18.80.5,直接带隙材料，带隙宽度小，具有大范围太阳光谱响应特性，性能稳定,In,、,Se,皆为稀有金属，如大规模生产原料来源将成问题,实验室,-,中试阶段,碲化镉（,CdTe,）,8 10,16.50.5,光谱响应特性好，弱光和高温条件下表现相对好，耐辐射,Cd,及化 合物皆 有毒，污染环境,中小规模商业化生产,砷化镓（,GaAs,）,25.10.8,带隙宽度,Eg,为,1.5eV,光谱响应特性和太阳光谱非常吻合，光吸收率极高，转换效率高，性能稳定,生产成本高，现用于太空领域，未来有希望应用于聚热式太阳能发电系统,太空和聚光太阳能发电领域,Organic Thin-Film Solar Cells,Introduction to photovoltatics,煤,三代太阳能电池技术特点比较,材料类型,具体分类,转换效率,%,商业化 实验室,优点,缺点,产业化阶段,有机薄膜太阳能电池,染料敏化,TiO2,纳米薄膜,12.50.5,理论转换效率高，透明性好，工艺简单，生产成本低,使用液体电解质，使用不便，且对环境有潜在影响,实验室阶段,富勒烯衍生物聚合物薄膜,8.620.5,成本低，易加工，可卷曲,性质不稳定,实验室阶段,Organic Thin-Film Solar Cells,Introduction to photovoltatics,煤,理论转换效率,实验室效率,大面积电池板,单晶硅,28%,24.7 0.5%,15 18%,多晶硅,20.3 0.5%,13 16%,非晶硅,9.5 0.3%,5 7%,GaAS,25 30%,25.10.8%,13 14%,染料敏化,33.5%,12.50.5%,8%,有机薄膜,8.62%,Organic Thin-Film Solar Cells,Introduction to photovoltatics,煤,三代太阳能电池实验室效率汇总,