该成果属于新一代柔性薄膜太阳能电池制备领域。CIGS(铜钢镣硒)具有转化效率高、制造成本低、性能稳定的特点,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,关键工艺及关键镀膜设备被欧洲、美国和日本垄断,阻脣了我国薄膜太阳能电池产业的转型与发展。成果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,生产出超柔超薄超轻的CIGS薄膜太阳能芯片及相关组件产品。主要创新如下:
1.开发了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平等应用产品。
该成果获授权发明专利222项,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。推广应用至13家企业16条产线,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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