薄膜太阳电池国内外发展现状与趋势摘要：薄膜太阳电池可以使用在价格低廉的玻璃、塑料、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um,目前转换效率最高以可达13%。薄膜电池太阳电池除了平血之外，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。关键词：晶体硅薄膜；CulnSe2薄膜；商业化中图分类号:TM914.42文献标识码:A文章编号:1672-8882(2015)05-117-02近几年来，光伏市场发展极其迅速，1997年光伏组件的销售量达122Vw,比上年增加38%。世界主要几大公司宣称，近期光伏组件产量将会增加到263.5MW,英中薄膜太阳电池将达到91.5MW,占太阳电池总量的34.7%。快速发展的光伏市场导致许多太阳电池生产厂家力求扩大生产能力，开辟大容量的太阳电池生产线。但目前太阳电池用硅材料大部分來源于半导体硅材料的等外品和单晶硅的头尾料，不能满足光伏工业发展的需要。同时硅材料止是构成晶体硅太阳电池组件成本中很难降低的部分，因此为了适应太阳电池高效率、低成本、人规模生产化发展的要求，最有效的办法是不采用由硅原料、硅锭、硅片到太阳电池的工艺路线,而采用直接由原材料到太阳电他的工艺路线，即发展薄膜太阳电他的技术。一、晶体硅薄膜太阳电池发展晶体硅薄膜太阳电池，近年来在国外发展比较迅速。为了使晶体硅薄膜太阳电池达到商业化，努力将实验室结果推向市场，1988年制造出100cm2的薄膜太阳电池，其转换效率为8%018个月后，其效率在同样面积下达到10.9%,3年半后12kw薄膜太阳电池系统投入市场。1994年底美国加利福尼亚区成功建立了17.1kW硅薄膜太阳电池方阵系统，这个系统电池是利用高温热分解喷涂法制备的。在薄膜电池上覆盖了一层抗反射层，硅薄膜晶粒为毫米级，具有宏观结构特性，减少了兰色和远红外光的响应。1997年召开的26届TEEEPVSC,14届欧洲PVSEC和世界太阳能大会报道了UvitedSolarSystemn薄膜硅太阳电池，转换效率为16.6%,FI本的Kanebo为9.8%,美国NREL提供的测试结果,USSA的Si/SiGe/SiGe薄膜电池，面积为903cm2,转换效率为10.2%,功率为9.2WO我国晶体硅薄膜太阳电他的研究仍处于实验室阶段。1982年长春应用化学研究所韩桂林等人用CVD法，在系统中采用高频加热石墨，系统抽真空后通気气以驱除残留气体，加热石墨至所需温度，随即通入混合气体，在1100°C-1250°C下，SiC14被112还原，硅沉积在衬底上。研究了多晶硅薄膜的生长规律并对膜的基本物理特性进行研究。1998年北京市太阳能研究所赵玉文等报道了以S1II2C12为原料气体，采用快速热化学气相沉积(RTCVD)工艺在石英反应器中沉积多晶硅薄膜。气源为H2和S1H2C12的混合物，石英管内配有石墨样品托架，采用程控光源将石墨样品托架加热到1200C。试验所用衬底为重掺杂磷非活性单晶硅片或非硅质底材。在1030°C下薄膜生长速率为10nm/s，研究了薄膜生长特性，薄膜的微结构,并研制了多晶硅薄膜电池，电池结构为金属栅线/P+多晶硅膜/n多晶硅膜/n++C-硅/金属接触。采用扩硼形成p+层，结深约为l?m,电池面积为lcm2,AM1.5、100mV/cm2条件下，无减反射涂层,电池转换效率为4.54%,Jsc=14.3mA/cm2,Voc=0.460V,FF二0.67。我国晶体硅薄膜太阳电池研究水平与国际水平相差较大，应加速发展。在廉价衬底上形成高质量的多晶硅薄膜，研究衬底与硅膜之间夹层，用以阻挡杂质向硅膜扩散，并研制出具有较高转换效率的多晶硅薄膜电池，在近期内使其转换效率能达到10%左右，为工业化生产作准备，以期成本能降低到$l/w左右。二、国内CulnSe2薄膜太阳电池发展情况我国的CulnSe2薄膜太阳电池研究始于80年代中期。内蒙古大学、南开大学、云南师范大学、中国科学院长春应用化学研究所等单位先后开展了这项研究。1986年长春应用化学研究所用喷涂法制备了CIS薄膜。薄膜具有黄铜矿结构，并制备了全喷涂CIS/CdS太阳电池，电池具有光伏效应。1990年内蒙古大学采用双源法，研制了pinCdS/CulnSe2薄膜太阳电池，经天津电源研究所测试，面积为0.9cihX0・9ciii,效率为8.5%。南开大学采用蒸发硒化法制作CulnSe/C北薄膜太阳电池，面积为0.Icm2和lcm2的太阳电池，其效率分别...