第二代國(guó)產(chǎn)太陽能電池轉(zhuǎn)化率趕超國(guó)際

2012年11月16日消息，就在第一代中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)在歐美受阻之際，國(guó)內(nèi)科研院所傳來捷報(bào)，可取代"晶硅"原材料的第二代"銅銦鎵硒"薄膜太陽能電池核心技術(shù)取得重大突破，趕超國(guó)際水平。

業(yè)內(nèi)人士分析，中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院聯(lián)合香港中文大學(xué)，深港攜手，自主研發(fā)功高效低成本銅銦鎵硒薄膜太陽能電池裝備、工藝及產(chǎn)品。香港中文大學(xué)教授、中科院深圳深圳先進(jìn)院光伏太陽能實(shí)驗(yàn)室主任肖旭東團(tuán)隊(duì)研制的"銅銦鎵硒"太陽能電池效率已達(dá)到18.7％，邁入國(guó)際領(lǐng)先行列。

據(jù)介紹，中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院光伏太陽能研究中心自2008年成立以來一直致力于自主創(chuàng)新開發(fā)高效低成本銅銦鎵硒薄膜太陽能電池裝備、工藝及產(chǎn)品。目前，該中心承擔(dān)了深圳市首個(gè)國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目（深圳市首個(gè)）--"新型銅基化合物薄膜太陽能電池相關(guān)材料和器件的關(guān)鍵科學(xué)問題研究"、科學(xué)院重大科研裝備、深圳市工程實(shí)驗(yàn)室、深圳市戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)公關(guān)項(xiàng)目等一批重要項(xiàng)目，并在銅銦鎵硒太陽能電池研究領(lǐng)域不斷取得突破：研發(fā)完成了國(guó)內(nèi)第一套完全自主開發(fā)的銅銦鎵錫薄膜太陽能電池研發(fā)、生產(chǎn)裝備，并調(diào)試成功；設(shè)備在工藝上創(chuàng)新，在世界上第一次采用三步法工藝，結(jié)合測(cè)溫監(jiān)控組分來制備大面積銅銦鎵硒電池組件的流水線裝備；制備的銅銦鎵硒太陽能電池效率達(dá)到18.7%，位列大中華區(qū)第一并邁入國(guó)際領(lǐng)先行列。項(xiàng)目成果已經(jīng)在廣東省科技廳組織下通過驗(yàn)收，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

據(jù)了解，銅銦鎵硒太陽能薄膜電池的制造成本低于硅晶太陽能模塊，原因在于：其吸收太陽光的半導(dǎo)體薄膜由低成本的銅基材料組成，而且薄于2微米，這僅是硅晶結(jié)構(gòu)的百分之一；以玻璃為基礎(chǔ)的薄膜模塊無需硅片復(fù)雜的生產(chǎn)工藝，也不用串連個(gè)別電池，整體模塊工藝在一套生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)；生產(chǎn)能耗低，在降低成本的同時(shí)也縮短了能量回報(bào)周期。

據(jù)德國(guó)Manz公司的數(shù)據(jù)，在歐洲南部使用銅銦鎵硒太陽能電池已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)0.04歐元/每度電，意味著太陽能發(fā)電成本與化石燃料發(fā)電成本持平，并明顯低于海上風(fēng)能發(fā)電成本，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

先進(jìn)院光伏太陽能研究中心創(chuàng)造的電池效率紀(jì)錄是利用自主開發(fā)的國(guó)產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。項(xiàng)目組的目標(biāo)是進(jìn)一步將該項(xiàng)技術(shù)推向規(guī)模化生產(chǎn)，進(jìn)一步降低太陽能電池的成本，使光伏發(fā)電在中國(guó)成為廉價(jià)綠色的電力來源。

項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)人肖旭東簡(jiǎn)介：

香港中文大學(xué)教授，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院光伏太陽能實(shí)驗(yàn)室主任。肖旭東1986年畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，并考取李政道先生主持的中美聯(lián)合物理研究生項(xiàng)目（CUSPEA），于同年赴美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校留學(xué)，1992年獲得物理系博士學(xué)位。之后在伯克利勞倫斯實(shí)驗(yàn)室從事博士后研究工作。1994年至2006年期間受聘于香港科技大學(xué)，先后擔(dān)任助理教授，副教授和教授。現(xiàn)就職香港中文大學(xué)物理系教授，自2008年加入深圳先進(jìn)院，將其相關(guān)科研成果不斷進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化嘗試。肖教授在過去二十多年來一直從事金屬、半導(dǎo)體等表面/界面物理、以及薄膜物理的研究，已發(fā)表論文80多篇，其中包括Science 兩篇，Physical Review Letters 九篇。其工作已被同行引用達(dá)1800多次。肖教授獲得多項(xiàng)榮譽(yù)，其中包括海外杰出青年學(xué)者和中國(guó)科學(xué)院的"海外知名學(xué)者"。他還擁有兩項(xiàng)美國(guó)的技術(shù)專利。他的研究涉及表面結(jié)構(gòu)、表面吸附、表面薄膜生長(zhǎng)、以及表面、界面的電子性質(zhì)和機(jī)械性質(zhì)等。近年來，他領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在半導(dǎo)體/金屬界面的工作，解決了一系列Schottky結(jié)的基礎(chǔ)科學(xué)問題，為其在光伏太陽能電池方面的應(yīng)用，例如，半導(dǎo)體薄膜上的金屬電極的制備，打下了良好的基礎(chǔ)。