国科图产业技术情报——碲化镉薄膜太阳能电池.pdfVIP

产 业 技 术 情 报 ————————————————————————————————————————————————————————————— 2015 年5 月13 日第8 期（总第39 期） 编者按： 碲化镉薄膜太阳能电池是有应用前景的第二代光伏电池，已经实现了规模化 生产。本报告针对碲化镉薄膜太阳能电池1638 条相关专利进行检索和分析指出： 碲化镉薄膜太阳能电池专利申请量最多的国家/地区前 10 位依次是美国、中国、 韩国、日本、德国、加拿大、台湾、英国和法国。其中美国、中国、韩国、日本 四个国家在该技术领域的专利约占全球专利申请量的82% ，是全球碲化镉薄膜太 阳能电池最主要的技术研发国。 本期重点：碲化镉薄膜太阳能电池  国际专利主要分布在碲化镉薄膜的制备，硫化镉薄膜的制备，缓冲层薄膜的 选择以及背接触层的获得等方面。  通过对碲化镉薄膜太阳能电池相关技术领域的国际专利数据中的前 18 位专 利权人统计，其中美国有7 家企业和1 家高校共8 家，企业多为跨国公司， 可见美国在该技术领域拥有一定的优势。  前 18 位专利权人中美国的机构间存在一定的合作关系，第一太阳能公司与 PRIMESTAR SOLAR 公司、通用电气以及 ALLIANCE SUSTAINABLE ENERGY 公司有共同申请相关专利，但碲化镉薄膜太阳能电池技术领域合作 关系相对较弱。 主编：刘细文 执行主编：贾苹 本期策划： 董璐 郑菲 陈枢舒 联系地址：北京北四环西路33 号 中科院文献情报中心区域信息服务部 邮编：100190 电话邮件地址：liz@ 1 目 录 【技术趋势】3 1. 碲化镉薄膜太阳能电池专利申请趋势分析4 2. 碲化镉薄膜太阳能电池专利国家/地区分布6 3. 碲化镉薄膜太阳能电池专利技术布局8 【核心技术】9 【重点机构】 11 【重要人物】14 1 ．中国科学技术大学王德亮教授14 2. 四川大学冯良桓教授15 3. 中国科学院物理研究所孟庆波研究员16 4. 龙焱能源科技（杭州）有限公司董事长吴选之教授17 5. 南佛罗里达大学Chris Ferekides 教授18 【产业动态】18 1. 产业政策18 2. 企业动态20 【技术转移】21 2 【技术趋势】 自1954 年美国贝尔实验室研制出第一块现代半导体太阳能电池 以来，太阳能电池已经进入了第三代电池研发。第一代太阳能电池发 展最早，技术也最为成熟，是目前世界太阳能市场上的主流产品，主 要有单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅薄膜太阳能电池。第二代太阳 能电池主要以薄膜太阳能电池为主，主要有多晶硅薄膜太阳能电池、 碲化镉薄膜太阳能电池、铜铟镓硒太阳能电池、砷化镓薄膜太阳能电 池等，具有转换效率高、节约材料、衬底成本低、性能稳定等优点， 近年来得到了快速发展与应用。第三代电池涉及有机物、纳米科技和 新电池结构，有光化学太阳能电池、染料敏化太阳能电池、高分子太 阳能电池、纳米结晶太阳能电池、量子点太阳能电池等。就目前发展 而言，第三代太阳能电池主要还处于基础研究阶段，离大规模应用还 有一定距离。 碲化镉薄膜太阳能电池简称CdTe 电池，它是一种以p 型CdTe 和n 型CdS 的异质结为基础的薄膜太阳能电池，常见结构如图1 所 示。CdTe 薄膜太阳能电池具有以下优点：1）CdTe 是直接带隙材料， 禁带宽度1.45eV ，其能隙宽度与太阳能光谱能很好地匹配，转换效率 高，理论转换效率高达27% ；2）受温度影响小，性能稳定；3）CdTe 薄膜太阳能电池被公认为最佳薄膜太阳能电池，商业化前景好，特别 适合特殊环境应用，如荒漠、外太空环境等。即便如此，CdTe 薄膜太 阳能电池也存在一些问题，包括：1）碲是稀有元素，地球上储量有 限，价格贵，不宜用于规模化生产；2）含有重金属元素镉，若大规模