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国内首支太阳能集电管在上海正式发布

信息来源:nooeoo.com  时间:2011-05-11  浏览次数:148

  在太阳能发展炙手可热的今天,也许你对光热领域中的太阳能集热管不陌生,对光伏行业中太阳能电池片也很熟悉,但你可能并不了解二者结合起来的产品——太阳能集电管。
  2011年5月5日,依托北京大学技术研发团队的支持,由河南燕垣光伏科技有限公司研发的中国第一支铜铟镓硒太阳能集电管在上海正式发布,成为第六届亚洲太阳能光伏展会上最吸引眼球的项目。这一具有完全自主知识产权太阳能电池新产品的展出,标志着太阳能集电管在国内启动产业化的征程,是我国光伏产业发展中的一个新的亮点。
  近年来,以太阳能、风能等为代表的可再生能源产业风生水起,科技创新不断地推动太阳能光热光伏应用技术的发展,但成本高昂依然是太阳能普及应用的最大瓶颈。
  当前晶体硅太阳能电池仍然占据世界光伏产业的主流地位,其次是占据市场10%左右的薄膜太阳能电池。在生产中,多晶硅生产工艺的属性决定了其产业链生产环节、尤其多晶硅提纯中会存在高能耗问题。一些技术水平不高的企业甚至存在高污染问题。在应用中,晶体硅太阳能电池由于其温度效应和光谱响应范围窄的影响,使本来较高的光电转换效率大打折扣,发电条件苛刻。而薄膜太阳能电池却因始终摆脱不了转换效率低,生产工艺复杂,生产设备昂贵,难以实现规模化生产的诟病。可以说,一段时间内,发电成本高企仍是两大类太阳能电池的共性短板,降低生产成本也将继续是未来太阳能光伏领域发展的主基调。
  据了解,目前在薄膜太阳能电池家族中主流包括了硅基非晶硅、碲化镉、铜铟镓硒三大类薄膜太阳电池,其中,铜铟镓硒薄膜太阳能电池被国际上称为“下一代非常有前途的新型薄膜太阳能电池”。
  铜铟镓硒电池作为薄膜电池的一种,与晶硅电池相比,具有材料与能源消耗小,弱光性能好,对环境无污染,成本回收等特点;与其他薄膜电池相比,其转换率是其他薄膜电池望尘莫及的;并且其所用原料在中国储量非常丰富,在原料获取上相对容易。
  中科院院士、北京大学物理学院教授甘子钊给予了该项技术高度评价。他在接受本报记者采访时表示:“这是铜铟镓硒薄膜太阳能电池应用的一种崭新形式,它为cigs规模化生产探索出一条新的路径。”
  在展会现场,河南燕垣光伏布展的一个展台前始终人头攒动,一些光伏研究领域知名专家与知名光伏企业董事长陆续前来考察。
  记者发现该展柜上展示着从最初的普通玻璃管、经过各种流程生产出的铜铟镓硒薄膜太阳能集电管的每一个详细步骤。有技术人员介绍称,该太阳能集电管外形类似太阳能热水器所采用的集热管排列,其衬底可采用普通玻璃管或者使用有机物等柔性材料,钼金属作为背电极,铜铟镓硒作为主吸收层吸收光能,表面低阻层电极主要作用为透光、导电、减反射。
  “这种独特的管式太阳能集电管设计,解决了铜铟镓硒规模化生产良品率偏低的世界性难题。”河南燕垣光伏总经理王晖介绍说,“目前,大面积生产铜铟镓硒薄膜太阳电池成品率不足5%。在较大的铜铟镓硒薄膜太阳电池组件上,如果出现一丝瑕疵,这个组件就可能完全报废。而太阳能集电管就是将大面积的铜铟镓硒做成一个接一个的太阳能集电管,按照其独立管式结构排列,不仅提高了发电效率,良品率也可以达到90%以上。”
  在采访中记者了解到,此次与燕垣光伏联手的研发团队是太阳能界赫赫有名的北京大学技术团队。该团队曾在1996年与澳大利亚悉尼大学合作,研制出国内第一支中高温太阳能集热管,目前太阳能集热管作为太阳能热水器的主要部件已经产业化,得到大规模的应用。
  该项目总工程师陆真冀教授在接受采访时说:“经过长达一年的中试实验,成功研发出新型cigs管式太阳电池,太阳能集电管初步设计规格为:集电管长1200mm,内管直径30mm,外管直径35mm,光电转换效率达到9%。”
  陆教授还介绍说,产品在降低电池表面温度保持转换效率不衰减的同时,可实现太阳能热电联产。值得一提的是,研发团队还设计出了太阳能集电管产业化生产设备,及完全国产化的具有自主知识产权的工业生产线,大幅度降低了造价及后期维护费用,解决了薄膜太阳电池生产一次性投资过大的问题。
  太阳能集电管采用自主知识产权的发明工艺与量身定做的国产化装备,探索出一条拥有完全自主知识产权的铜铟镓硒薄膜太阳电池产业化之路。
  王晖说:“目前,世界上仅有两家生产太阳能集电管的企业,美国有一家,我们是第二家,同时也是国内的首家。太阳能集电管一经亮相,就受到几大的风投机构的关注。国内很多投资机构非常看好这个新生的技术,现在已经有几家风投有合作意向。”
  据技术人员介绍,该产品未来在应用领域前景非常广阔。其具有柔和、均匀的黑色外观,是对外观有较高要求建筑一体化应用的理想选择,不仅可以应用在大型建筑物的玻璃幕墙上,也可应用于大型发电系统和小型户用系统,以及路灯、草坪灯、公路铁路交通、通讯设施及光伏建筑等民用领域,航空航天,军事领域。
  据记者了解,自2009年9月,北京大学与河南东起机械有限公司正式牵手之时,就开始合作研发铜铟镓硒薄膜太阳能集电管项目。该项目计划通过三年时间努力,投资7.8亿元,完成项目的一期工程建设,建成年产60mw铜铟镓硒薄膜太阳能集电装置生产基地。
  王晖说:“60mw铜铟镓硒薄膜太阳能集电管项目已被列入2010年河南省重点建设项目、新乡市科技重大项目、河南省高新技术产业化项目。目前,公司计划建设一期年产60mw铜铟镓硒薄膜太阳能集电管,二期实现年产500mw铜铟镓硒薄膜太阳能集电管生产规模目标。”

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