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1、砷化镓技术-Alta碑化铉（GaAs）因其优异的性能和可靠性，代表了光伏技术的领先水 平。传统的GaAs电池片极其昂贵，重且易碎，完全不适于移动电源 系统。Alta Devices碑化铉高效薄膜太阳能电池技术则具有高效率、 低成本、发电性能优异等特点，且产品轻质柔性，可完美地应用于移 动电源系统。Alta Devices在GaAs芯片上采用金属有机物气相沉积MOCVD技术完 成光伏器件的外延生长，并采用湿法工艺把器件连同柔性衬底从芯片 上剥离下来，之后根据用户需求，制成不同尺寸的产品Alta Devices 自主开发的MOCVD快速生长技术和大面积外延层剥离技术，使其具 有很大的成本降低潜力，
2、并适合规模化生产。铜铟镓硒技术-GSEGSE采用柔性共蒸发CIGS技术。该技术是在30微米厚不锈钢衬底上 通过卷对卷生产工艺（Roll to Roll）均匀沉积CIGS太阳电池器件的各 功能性膜层，其优势为通过采用多点分布式蒸发源，提高沉积膜厚度 均匀性；共蒸工序时间短（4min）；原材料易获得（Cu、In、Se颗粒， Ga液态）；双XRF监测共蒸发沉积膜厚及成分，偏离目标时自动调节 蒸发源进行补偿；原材料利用率高，共蒸室壁的材料可以充分回收利 用；粉尘处理容易（更换护板），蒸发源维护便捷（6小时维护时间）。 此外，GSE还拥有独有的ICI（Integrated Cell Interconne
3、ct）封装技术。 该技术采用图形化的镀膜方式制备内部结构更加致密的铜前电极，减 少了遮挡面积，降低了元件串联电阻，并通过激光焊接方式完成电池 极连接，消除了短路问题，从电池到组件的效率损失大幅减小。铜铟镓硒技术-SolibroSolibro具有35年的技术研发及10年的实体生产经验，涉及专利88 项，已具有设备一工艺一产业化交钥匙工程的集成能力和交付经验， 以及低产线建设和生产成本的集成控制能力。核心共蒸发技术采用独有的CIGS点源共蒸发技术，具有从下向上蒸 发、多点源系统、相对较大的源与基板距离的特点。CIGS电池各功能 性膜层在不同的专用设备中完成镀膜。设备性能稳健（Robust），维 护
4、快速、产出率高、稼动率高，且具有很强的未来效率和工艺升级灵 活性。目前，Solibro可按客户需求从设计CIGSPOWERLINE交钥匙工程开始， 直至产线启动运行，提供全面支援，包括自主设计的CIGS共蒸发系 统等全线设备，保证高品质的CIGS核心工艺以及高的元件转化效率。铜铟镓硒技术-MiaSol。本集团在2013年收购了若干世界领先的CIGS薄膜发电技术，分别为 Solibro（基于玻璃衬底的共蒸发技术），MiaSole（溅射技术）以及Global Solar Energy （基于柔性衬底的共蒸发技术）。上述收购的关键缘由 在于提升本集团的技术路线，以及将世界领先的薄膜发电技术专才引 入
5、至本集团研发部门。这一战略举措在于：无论在转换效率还是生产 成本，CIGS薄膜技术均已可与晶硅媲美；且与晶硅相比，拥有诸多特 性，如柔性衬底，更美观和更高的热表现等，使用效益远多于多晶硅。本集团计画将新近收购的技术在中国实现本土化，以进一步降低生产 成本，令客户在薄膜市场更具竞争力。MiaSole采用CIGS薄膜技术生产太阳能电池和元件。该薄膜技术是基 于轴对轴平台，其中所有由CIGS太阳能电池构成的薄膜层，均在单 台物理气相沉积（PVD）流程系统中依次溅射沉积至单块玻璃的柔性 不锈钢衬底之上，之后实现电池构成自动化以及进行100%线上测试 以此构成的柔性电池制造，碳排放小、资本支出低；具有高
6、生产率和 低成本。生产的柔性电池用于玻璃和轻质柔性组件生产线、消费者产 品及其它不同的运用。MiaSole已经向遍及五大洲超过三十个客户交付了超过80MW的玻璃 和柔性薄膜组件。高效硅异质结技术-HIT高效硅异质结技术是指带有本征层非晶薄膜硅材料的异质结技术。该 技术是在n型或者p型的单晶硅片正反两面一共生长上6层薄膜，其 本质是一种薄膜技术。本集团双面SHJ电池的结构为Ag栅/ITO膜/p 型非晶硅膜/本征非晶硅膜/n型单晶硅片/本征非晶硅膜/n型非晶硅 膜/背面ITO膜/背面Ag栅。其中的非晶硅薄膜厚度只有5-10nm，可 运用非晶硅的常规低温沉积技术实现沉积（例如PECVD）。正反面IT
7、O 薄膜可由溅射法（PVD ）制备，产业化成本较低。由于本征非晶硅膜 对硅片表面良好的钝化作用，使得器件的反向饱和电流降低了近2个 数量级，电池的开路电压和光电转换效率得到大幅提升，可以实现 25%以上的电池效率和23%以上的组件效率。高的组件效率可节省占 地面积、支架和人工费用等BOS成本。同时，高的开路电压带来了 较低的温度系数（-0.29%/C）,使其在实际发电中有更好的电量输出， 相对常规晶硅组件发电量高出6%。另外，其双面对称的电池结构可 以实现双面发电，根据不同的地面状况和不同的安装角度，相同装机 容量下相对晶硅单面组件有12-35%的发电增益，可进一步降低度电 成本。本集团SHJ
8、电池采用n型的单晶硅片，其组件在实际应用中不 存在光致衰减（LID）和电致衰减（PID），环境稳定性更好。产品特性：电池转化效率23%以上，组件性能稳定，温度系数低，高 温下功率输出高，双玻封装寿命可达30年以上，且双面均可发电， 使发电量大幅增加。目标市场：可广泛用于分布式电站，光伏建筑壹体化，隔音墙，农/ 渔光互补，污水处理厂光伏发电，移动能源等市场。非晶硅/硅错技术非晶硅和硅错均为硅的非结晶同素异形体，可在低温下沉降于不同种 类的薄膜衬底之上。它为各种电子产品提供了一些独特的功能。与多 晶硅（mc-Si）相比，非晶硅的电子表现较低，然而在实际运用中更具灵 活性。例如，非晶硅层可以制作得比
9、晶硅更薄，可节约更多的硅基材 料成本。硅基的另一个显著优势在于其可在低温下实现沉积（例如75C），不 仅能在玻璃上，而且能在廉价的塑胶上实现沉积，使之成为了轴对轴 加工技术的最佳方案。沉积时，非晶硅可以类似多晶硅般掺杂其它物 质，最终形成电子设备。非晶硅现已成为薄膜电晶体活跃层，液晶显 示幕（LCD）和薄膜电池及组件的核心原料。非晶硅另一个优势在于其可通过等离子增强化学气相沉积（PECVD） 实现大面积沉积。PECVD系统的设计将极大地影响非晶硅元件成本。 因此，大多数设备提供商将重点放在设计制造高输送量的PECVD设 备以实现更低的生产成本。通过基于硅锗串联生产线自主研发Fab2.0系统的技
10、术突破，本集团 实现了薄膜发电元件的更高转换效率，更低的生产成本（减少约9%）， 提升了薄膜发电组件的成本效益和竞争力。纳米晶硅技术纳米晶硅有晶体硅内的非晶相颗粒，相对与完全由晶体硅颗粒构成的 多晶硅，由颗粒边界隔开。二者的区别在于晶体颗粒的大小：纳米晶 硅内的晶体颗粒多在纳米级上下。因有晶体颗粒的存在，相比多晶硅 而言，纳米晶硅比非晶硅拥有更好的电子迁移率，增强了对红光和红 外线波长的吸收，提升了光致稳定性，使之成为硅基薄膜太阳能电池 的重要原材料。与非晶硅相似，纳米晶硅同样是薄膜电晶体的活跃层、 薄膜太阳能电池和组件的上佳选择。纳米晶硅最重要的优势在于其拥有更好的稳定性，比非晶硅更容易制
11、造，可运用非晶硅的常规低温沉积技术实现沉积（例如PECVD），而 无需使用制造晶硅的镭射退火或高温化学气相沉积（CVD）流程。将 纳米晶硅和非晶硅/硅锗技术结合成为多结太阳能电池，电池转换效 率可提升至12%以上，而成本却能下降15%以上。薄膜太阳能光伏电池组件一、薄膜太阳能电池组件(一种新的能源材料)简介薄膜太阳能电池可以使用在价格低廉的陶瓷、石墨、金属片等不 同材料当基板来制造，形成可产生电压的薄膜厚度仅需数以m,目前 转换效率最高可以达13%。薄膜电池太阳电池除了平面之外，也因为 具有可挠性可以制作成非平面构造其应用范围大，可与建筑物结合或 是变成建筑体的一部份，应用非常广泛。非晶硅(a
12、-Si)太阳电池是在玻璃(glass)衬底上沉积透明导电膜 (TCO)，然后依次用等离子体反应沉积p型、i型、n型三层a-Si，接 着再蒸镀金属电极铝(Al).光从玻璃面入射，电池电流从透明导电膜和 铝引出，其结构可表示为glass/TCO/pin/Al，还可以用不锈钢片、塑料 等作衬底。二、薄膜太阳能电池组件原理概述电池是一种能量转化与储存的装置。它通过反应将化学能或 物理能转化为电能。电池即一种化学电源，它由两种不同成分的电化 学活性电极分别组成正负极，两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电 解质中，当连接在某一外部载体上时，通过转换其内部的化学能来提 供能。作为一种电的贮存装置，当两种金属(
13、通常是性质有差异的金 属)浸没于电解液之中，它们可以导电，并在“极板”之间产生一定 电动势。电动势大小(或电压)与所使用的金属有关，不同种类的电池 其电动势也不同。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。电动势等于单位正电荷由负极通过电池内部移到正极时，电池非 静电力（化学力）所做的功。电动势取决于电极材料的化学性质，与电 池的大小无关。电池所能输出的总电荷量为电池的容量，通常用安培小时作单位。 电池的能量储存有限。电池的容量与电极物质的数量有关，即与电极 的体积有关。在电池反应中，1千克反应物质所产生的电能称为电池的理论比 能量。电池的实际比能量要比理论比能量小。因为电池中的反应物并
14、 不全按电池反应进行，同时电池内阻也要引起电动势降，因此常把比 能量高的电池称做高能电池。电池的面积越大，其内阻越小。实用的化学电池可以分成两个基本类型：原电池与蓄电池。原电 池制成后即可以产生电流，但在放电完毕即被废弃。蓄电池又称为二 次电池，使用前须先进行充电，充电后可放电使用，放电完毕后还可 以充电再用。蓄电池充电时，电能转换成化学能;放电时，化学能转 换成电能。原理详解在化学电池中，化学能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧 化、还原等化学反应的结果，这种反应分别在两个电极上进行。负极 活性物质由电位较负并在电解质中稳定的还原剂组成，如锌、镉、铅 等活泼金属和氢或碳氢化合物等。正极活性
15、物质由电位较正并在电解 质中稳定的氧化剂组成，如二氧化锰、二氧化铅、氧化镍等金属氧化 物，氧或空气，卤素及其盐类，含氧酸及其盐类等。电解质则是具有 良好离子导电性的材料，如酸、碱、盐的水溶液，有机或无机非水溶 液、熔融盐或固体电解质等。当外电路断开时，两极之间虽然有电位差（开路电压），但没有电 流，存储在电池中的化学能并不转换为电能。当外电路闭合时，在两 电极电位差的作用下即有电流流过外电路。同时在电池内部，由于电 解质中不存在自由电子，电荷的传递必然伴随两极活性物质与电解质 界面的氧化或还原反应，以及反应物和反应产物的物质迁移。电荷在 电解质中的传递也要由离子的迁移来完成。因此，电池内部正常
16、的电荷传递和物质传递过程是保证正常输出 电能的必要条件。充电时，电池内部的传电和传质过程的方向恰与放 电相反;电极反应必须是可逆的，才能保证反方向传质与传电过程的 正常进行。因此，电极反应可逆是构成蓄电池的必要条件。为吉布斯 反应自由能增量（焦）；F为法拉第常数=96500库=26.8安小时;n为电 池反应的当量数。这是电池电动势与电池反应之间的基本热力学关系 式，也是计算电池能量转换效率的基本热力学方程式。实际上，当电流流过电极时，电极电势都要偏离热力学平衡的电 极电势，这种现象称为极化。电流密度（单位电极面积上通过的电流） 越大，极化越严重。极化现象是造成电池能量损失的重要原因之一。极化的原因有三： 由电池中各部分电阻造成的极化称为欧姆极化； 由电极-电解质界面层中电荷传递过程的阻滞造成的极化称为活化极化； 由电极-电解质界面层中传质过程迟缓而造成的极化称为浓差 极化。减小极化的
