项目编号A05-2019-J001
项目名称柔性薄膜铜铟镓硒太阳能电池关键技术与设备开发及产业化
候选单位汉能移动能源控股集团有限公司
米亚索乐装备集成(福建)有限公司
广东汉能薄膜太阳能有限公司
东泰高科装备科技有限公司
中国科学院电工研究所
北京汉能光伏技术有限公司
候选人徐晓华 萧吉宏 黄昭雄 丁 建 汤安东 卢迪凯 王文静 王宏杰 黄福林 李 辉 郭 铁 吴建清 连重炎 李 涛 潘二锋
项目简介    该项目属于新一代柔性薄膜太阳能电池制备领域,涉及CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳能制备关键技术、真空镀膜等核心设备及产业化应用。 柔性薄膜太阳能电池,是指在柔性衬底上沉积一层厚度不大于20微米的薄膜,并在这层薄膜中制作PN结等形成太阳能电池。相较于传统晶硅电池,具备理论效率高、材料消耗少、制备能耗低的特点,尤其轻薄柔的优势使得其可塑性无限拓展,可以广泛应用于建筑建材、航空航天、交通运输、国防军工、民用消费等领域。 由于CIGS具备高转化效率、相对较低的制造成本,性能稳定,其已经成为薄膜太阳能电池产业化的重点关注方向,但因技术复杂、难度高、投资大,在我国CIGS产业初期阶段,其关键工艺及关键镀膜设备被欧洲、美国和日本垄断,阻碍了我国薄膜太阳能电池产业的转型与发展。 为了突破CIGS的关键技术,本项目自立项以来解决了真空高温环境下柔性基板褶皱、大面积镀膜均匀性、柔性及曲面封装技术、产线良率及产品耐候性等关键问题,实现核心关键设备的创新性开发。所生产的CIGS薄膜太阳能芯片具有超柔、超薄(0.33mm)、超轻(7.5g/片)、高效、坚固耐用、制造过程节能环保等优势,并于柔性太阳能芯片的诸多优势基础上定制化生产CIGS柔性太阳能组件产品。 本项目填补了国内在CIGS柔性薄膜太阳能产业化方面的空白,打破了国外相关技术的垄断地位,并重点在以下几个方面取得了显著的创新成果: (1)开发全球生产周期和耗能最少的直立式连续一站溅射同步硒化CIGS镀膜系统,以及国际领先、国内首条大面积柔性组件封装系统和太阳能曲面封装系统。 (2)研发出柔性CIGS一站式连续大面积制备吸收层及功能层薄膜工艺,建成国内首条采用制粉加喷涂技术制备CIG合金靶的生产线,实现全工艺无化学废水、废气排放,芯片平均生产良率大于95%。 (3)开发出柔性CIGS薄膜太阳能芯片,经NREL认证最高芯片转换效率20.56%,为柔性衬底CIGS芯片最高转换效率。 (4)开发出柔性CIGS组件、移动能源产品及其封装技术,组件转换效率达17.44%(为世界同类产品转换效率最高水平)并开发出瓦墙路纸包伞等应用产品。 项目授权发明专利222项,取得中国好专利奖,中国专利优秀奖。截止2019年8月,该项目成果已推广应用至13家企业16条产线,销售额约223.31亿,新增利润95亿,为下游产业节约近千亿元成本。该项目推动我国薄膜太阳能产业从无到有、从有到强,成为全球掌握生产柔性CIGS薄膜太阳能电池核心技术及装备的国家,为我国太阳能电池产业的转型发展起到重要作用。

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