硒化銻(Sb2Se3)薄膜太陽能電池是一種基于硒化銻材料(Sb2Se3)的新型光伏技術(shù),同時(shí)也是近年來化學(xué)與材料科學(xué)領(lǐng)域研究前沿?zé)狳c(diǎn),已經(jīng)入選中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院發(fā)布的《2024研究前沿》中。
硒化銻是一種二元單相無機(jī)化合物,具有原料綠色低毒、長(zhǎng)晶溫度低、二元單相組成易于制備、吸收系數(shù)大、制備工藝簡(jiǎn)單、載流子遷移率及介電常數(shù)優(yōu)異等特點(diǎn)。硒化銻是極具潛力的光伏材料,在薄膜太陽能電池中,其可用作光吸收層材料(光吸收劑)。
薄膜太陽能電池是一種以薄膜材料作為光吸收層的太陽能電池,2023年全球薄膜太陽能電池行業(yè)產(chǎn)量超過10.0GW。目前薄膜太陽能電池的光吸收層主要由非晶硅、銅銦鎵硒(GIGS)、碲化鎘(CdTe)等薄膜材料組成,但非晶硅電池轉(zhuǎn)換效率低、銅銦鎵硒生產(chǎn)工藝復(fù)雜、碲化鎘存在潛在毒性,難以滿足日益增長(zhǎng)的能源需求。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2025-2029年中國(guó)硒化銻(Sb2Se3)薄膜太陽能電池行業(yè)市場(chǎng)供需現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示,近年來,隨著研究深入,硒化銻作為新型光伏材料開始展露頭角。硒化銻薄膜太陽能電池具有柔性化潛力,在集中式光伏電站、分布式光伏電站、建筑一體化、移動(dòng)能源、農(nóng)光互補(bǔ)、航天航空、軍事設(shè)備等領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。
硒化銻薄膜太陽能電池制備方法包括射流氣相沉積(IVD)法、氣相傳輸沉積法(VTD)、光子燒結(jié)法、添加劑輔助化學(xué)沉積法(CBD)等。我國(guó)硒化銻薄膜太陽能電池相關(guān)研究單位包括華中科技大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、深圳大學(xué)、南開大學(xué)、暨南大學(xué)、山西師范大學(xué)等。
隨著研究深入、制備工藝優(yōu)化,硒化銻薄膜太陽能電池電轉(zhuǎn)化效率逐漸提升,其中華中科技大學(xué)宋海勝團(tuán)隊(duì)研制的化銻太陽電池最高認(rèn)證光電轉(zhuǎn)化效率為7.15%,河北大學(xué)梁曉楊&李志強(qiáng)團(tuán)隊(duì)研制的硒化銻太陽電池最高認(rèn)證光電轉(zhuǎn)化效率為10.18%。但相比于其他薄膜太陽能電池,目前硒化銻薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)化效率仍較低。
新思界
行業(yè)分析人士表示,在“碳達(dá)峰”和“碳中和”戰(zhàn)略背景下,可再生能源發(fā)展勢(shì)在必行,薄膜太陽能電池市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊。硒化銻薄膜太陽能電池作為新型薄膜太陽能電池,近年來研究熱情較高,應(yīng)用潛力不斷釋放,但整體來看,目前硒化銻薄膜太陽能電池仍處于研發(fā)階段,產(chǎn)業(yè)化還取決于市場(chǎng)需求和能否大規(guī)模生產(chǎn)。