柔性太阳能电池组件产业国外发展分析

第一节 国外柔性太阳能电池组件 产业政策 实施

20世纪70年代的能源危机，促进西方各国对发展太阳能下了决心，制定一些太阳能发展计划，也建立了一批科研机构。太阳能发展计划，以美国的联邦光伏利用计划（Federal Photovoltaic Utilization Program）和日本的阳光计划（Sunshine Program）为代表。建立的科研机构有：美国的Solar Energy Research Institute，后发展成为国家可再生能源实验室、日本的新能源和产业技术综合开发机构（New Energy and Industrial Technology Development Organization，NEDO）和德国的Fraunhofer ISE。

柔性太阳能电池组件组件采用柔性电子技术，西方发达国家纷纷制定了针对柔性电子的重大 研究 计划，如美国FDCASU计划、日本TRADIM计划、欧盟第七框架计划中PolyApply和SHIFT计划等，仅欧盟第七框架计划就投入数十亿欧元的研发经费，重点支持柔性显示器、聚合物电子的材料/设计/制造/可靠性、柔性电子器件批量化制造等方面基础 研究 。

第二节 国外重点国家或地区发展现状

1、美国

美国United Solar Ovonic LLC、美国Konarka也在开发及生产柔性太阳能电池。美国Xunlight也于2007年9月宣布涉足该领域，2010年5月，美国Ascent Solar美国Ascent Solar Technologies宣布，采用聚酰亚胺底板的柔性CIGS（铜铟镓硒）型太阳能电池模块（30MW/年的规模）的工厂“FAB2”已经正式投产， FAB2生产的模块的转换效率为10.5％，开口部的转换效率为11.9％。作为柔性太阳能电池，这一数值是非常高的，竞争开始激烈。

2、日本

日本在柔性太阳能技术方面处于领先地位，在柔性衬底方面日本NOK目前正在开发之中的透明柔性底板。虽然主要用途为触摸面板及传感器等，“利用其不遮光特性，还有望用于太阳能电池”。

日本的产业技术综合 研究 采用柔性底板的CIGS型太阳能电池实现了17.7％的单元转换效率。这一效率值在柔性CIGS型太阳能电池中估计达到了全球最高水平。产总研开发出了“Alkali-silicateGlassThinLayer（ASTL）法”，该技术首先在底板上形成硅酸盐玻璃层，然后通过控制该层的成膜条件来控制经过背面电极层扩散至光吸收层的碱金属量。这样一来，便能够轻松地添加碱金属，并使再现性得到提高，从而大幅提高了太阳能电池的转换效率。使用的底板包括陶瓷底板、帝人提供的透明树脂薄膜以及表面粗糙的钛（Ti）箔3种。使用陶瓷底板时的单元转换效率为17.7％，使用树脂薄膜时为14.7％，使用钛箔时为17.4％。

第三节 国外柔性太阳能电池组件产业新技术应用情况

美国光伏计划的重点是“Thin Film Partnership Program”，着重 研究 廉价高效薄膜太阳电池，预计到2020年左右，光伏发电的成本可望同燃油发电相竞争（相当于电池效率15％，每平方米成本≤50美元）。

美国United Solar Systems公司是Energy Conversion Devices,Inc.(ECD)和N.V.BekaertS.A(BESSEurope)合资经营，1982年建立了第一条4.5米长的rolltoroll中试线；2003年建立了一条同时沉积6卷不锈钢卷带三结叠层非晶硅电池生产线，年产30MW，初始效率和稳定效率分别达到14.6%和12.6％。2006年为50MW，2007年达100MW，2010年的目标是300MW。

美国Toledo大学在柔性衬底非晶硅太阳电池领域的 研究 处于世界领先地位，其单结非晶硅锗电池实验室初始效率达到了13％，他们的技术团队参与组建了MWOE和Xunlight公司，4拥有100kW的中试线，并在积极筹划更大的产能。日本在柔性衬底太阳电池的 研究 方面也走在世界前列。

在日本，Sharp公司、Sanyo公司、TDK公司、Fuji公司都投入了大量人力、物力从事柔性衬底非晶硅太阳电池的研制，已经建成了多条兆瓦量级的聚酯膜柔性电池生产线。Sanyo公司最早在无人驾驶的太阳能飞机上采用了柔性衬底非晶太阳电池作为能源，完成了横跨美洲大陆的飞行，显示了柔性非晶薄膜太阳电池作为飞行器能源的巨大潜力。Sharp公司、TDK公司在聚酯膜上制备的非晶硅太阳电池目前已能生产面积为286cm2的组件，效率已达8.1％，小面积电池的效率已达11.1％。Fuji公司a-Si/a-SiGe叠层电池稳定效率达到9％，在日本Kumamoto建立了工厂，塑料衬底非晶硅电池的产量2006年达15MW,2008年预计将达40MW。

欧盟则联合其成员国的多个 研究 机构组织包括Neuchatel大学、VHF-technologies公司、ECN公司、Roth&Rau公司等开展了聚酯膜衬底柔性电池的联合攻关，目前已经实现了小批量的生产线。欧盟于2005年10月1日启动了“FLEXCELLENCE”项目，为期3年，目标是开发出高效率薄膜电池组件卷对卷生产的设备和工艺，建成50兆瓦以上的柔性电池生产线，组件效率达到10％，并希望将生产成本控制在每瓦0.5欧元。

据2007年的报道，目前Neuchatel大学的聚酯膜衬底非晶硅叠层电池实验室效率达到10.8％，VHF-technologies公司的年产能为25MW。

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