概述:长期以来,晶体硅(c-Si)光伏一直被认为是能源密集型和昂贵的。在过去的几十年中,制造链上的显着改进使c-Si成为一种不能再被忽视的低成本电力来源。
00年c-Si组件安装量超过15GW,占整个光伏市场的95%,累计安装量超过GW。有一些强有力的迹象表明,到-年,c-Si光伏可能成为世界上最重要的电力来源。在这篇评论中,我们调查了与硅光伏组件的材料和工业加工相关的关键变化。在晶圆层面,多晶硅成本的大幅下降以及金刚石线锯的普遍实施降低了单晶晶圆的成本。在平行下,各种晶圆中的杂质和电子缺陷浓度已降低,从而实现了工业设备的高效率。生产线清洁度的提高、工具自动化程度的提高以及生产技术和电池架构的改进都有助于提高主流模块的效率。电池级别的效率提升伴随着晶圆尺寸的增加和先进组装技术的引入。这些改进减少了电池到模块的效率损失,并将加速主流模块的年度效率增益。最后,我们讨论了其他光伏技术在大众市场上与硅竞争所需的条件。生产线清洁度的提高、工具自动化程度的提高以及生产技术和电池架构的改进都有助于提高主流模块的效率。电池级别的效率提升伴随着晶圆尺寸的增加和先进组装技术的引入。这些改进减少了电池到模块的效率损失,并将加速主流模块的年度效率增益。最后,我们讨论了其他光伏技术在大众市场上与硅竞争所需的条件。生产线清洁度的提高、工具自动化程度的提高以及生产技术和电池架构的改进都有助于提高主流模块的效率。电池级别的效率提升伴随着晶圆尺寸的增加和先进组装技术的引入。这些改进减少了电池到模块的效率损失,并将加速主流模块的年度效率增益。最后,我们讨论了其他光伏技术在大众市场上与硅竞争所需的条件。电池级别的效率提升伴随着晶圆尺寸的增加和先进组装技术的引入。这些改进减少了电池到模块的效率损失,并将加速主流模块的年度效率增益。最后,我们讨论了其他光伏技术在大众市场上与硅竞争所需的条件。电池级别的效率提升伴随着晶圆尺寸的增加和先进组装技术的引入。这些改进减少了电池到模块的效率损失,并将加速主流模块的年度效率增益。最后,我们讨论了其他光伏技术在大众市场上与硅竞争所需的条件。
介绍光伏发电是正在进行的能源向低碳排放社会转型的主要参与者。光伏(PV)效应依赖于使用吸收光并将其转换为自由电荷载体的半导体材料。尽管有几种材料可以——并且已经——用于制造太阳能电池,但过去生产和今天仍在生产的绝大多数光伏组件都是基于硅——地壳中仅次于氧的第二丰富元素——在晶体中形式。除了批量制造的快速增长之外,近几十年来晶体硅(c-Si)技术取得成功的一种解释是,从石英到模块的c-Si制造链可以很容易地分为单独的步骤(图1a)。多年来,与薄膜更容易加工相比,c-SiPV技术中众多加工步骤的明显劣势已转变为优势:每个步骤都可以并且已经被准独立地以大批量和高良率(通常98%从晶圆到电池),导致所有步骤的成本显着降低(图1b),因为新制造商通常只