薄膜太陽能電池具有衰減低、重量輕、材料消耗少、制備能耗低、適合與建筑結(jié)合(BIPV)等特點,目前能夠商品化的薄膜太陽能電池主要包括銅銦鎵硒(CIGS)、碲化鎘(CdTe)、砷化鎵(GaAs)等。
全球碲化鎘薄膜電池實驗室效率紀錄達到22.1%,組件實驗室效率達19.5%左右,產(chǎn)線平均效率為15-18%;銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池實驗室效率紀錄達23.35%,組件實驗室效率達19.64%左右,組件產(chǎn)線平均效率為15-17%。
2018-2021年全球碲化鎘、銅銦鎵硒薄膜電池實驗室效率
資料來源:中國光伏行業(yè)協(xié)會、智研咨詢整理
相關(guān)報告:智研咨詢發(fā)布的《2022-2028年中國碲化鎘薄膜太陽能電池行業(yè)市場全景調(diào)研及戰(zhàn)略咨詢研究報告》
1、CdTe薄膜太陽能電池/組件轉(zhuǎn)換效率
2021年,我國小面積CdTe電池(<1cm2)實驗室最高轉(zhuǎn)換效率約20.5%。CdTe組件(面積為1200×600mm2)量產(chǎn)最高轉(zhuǎn)換效率為16.6%,量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率為15.3%,較2020年提升了0.2個百分點,2022年有望達到16.5%。
2021-2030年國內(nèi)CdTe薄膜太陽能電池/組件轉(zhuǎn)換效率變化趨勢
資料來源:中國光伏行業(yè)協(xié)會、智研咨詢整理
2、CIGS薄膜太陽能電池/組件轉(zhuǎn)換效率
2021年,我國玻璃基CIGS小電池片(≥1cm2孔徑面積)實驗室最高轉(zhuǎn)換效率為22.92%。量產(chǎn)的玻璃基CIGS組件(面積為1200×600mm2)最高轉(zhuǎn)換效率約17.6%,平均轉(zhuǎn)換效率(面積為1200×600mm2)已提升至16.5%。柔性CIGS小電池片(≥1cm2孔徑面積)實驗室最高轉(zhuǎn)換效率為21%,柔性CIGS組件(≥0.5m2開口面積)最高轉(zhuǎn)換效率為18.6%,量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率16.3%。
2021-2030年國內(nèi)CIGS薄膜太陽能電池/組件轉(zhuǎn)換效率變化趨勢
資料來源:中國光伏行業(yè)協(xié)會、智研咨詢整理
3、Ⅲ-Ⅴ族薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)換效率
Ⅲ-Ⅴ族薄膜電池由于能隙與太陽光譜匹配較適合,具有較高的理論效率,主要應(yīng)用于空間高效太陽電池,目前主流技術(shù)是金屬有機化合物氣相外延(MOCVD),及襯底剝離轉(zhuǎn)移技術(shù)。2021年,雙結(jié)電池實驗室最高轉(zhuǎn)換效率達32.8%,三結(jié)電池的研發(fā)平均轉(zhuǎn)換效率達到36%。
2021-2030年國內(nèi)Ⅲ-Ⅴ族薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)換效率變化趨勢
資料來源:中國光伏行業(yè)協(xié)會、智研咨詢整理
4、鈣鈦礦太陽能電池轉(zhuǎn)換效率
目前,小電池片實驗室最高轉(zhuǎn)換效率為24.8%,玻璃基小組件最高轉(zhuǎn)換效率為21.4%(19.32cm2)。處于小規(guī)模試驗線量產(chǎn)階段的玻璃基組件中試最高轉(zhuǎn)換效率達到17%,實驗室柔性組件最高轉(zhuǎn)換效率為20.2%(12.1cm2)。
2021-2030年國內(nèi)鈣鈦礦太陽能電池轉(zhuǎn)換效率變化趨勢
(文章來源:行業(yè)研究)