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高效低成本晶硅电池关键技术及产业化

行业分类:其他新材料技术地区:0联系人:袁宁一

融资: 面议    

由常州大学(江苏省光伏科学与工程协同创新中心)牵头,联合常州天合光能有限公司、江苏大学等单位,创新机制体制,通过“中心管理委员会——中心——分中心”三级管理体系和“中心—...

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由常州大学(江苏省光伏科学与工程协同创新中心)牵头,联合常州天合光能有限公司、江苏大学等单位,创新机制体制,通过“中心管理委员会——中心——分中心”三级管理体系和“中心——分中心”二级科研组织模式,有效保证统一规划、重大任务凝练与分解,围绕中心重大任务,在引导资金和绩效考核政策激励下调动积极性、有效开展协同创新,效果显著,产出了一批世界领先的科研成果。 晶硅电池占据光伏市场的垄断地位,产业链长,工艺复杂。国际上以美国、日本、德国等西方国家为主导,技术发展进入瓶颈期,晶硅电池效率难以突破19%,成本高。我国光伏产业技术落后,电池效率更低,两头(技术和市场)在外,设备90%依靠进口,严重缺乏自主知识产权,常常面临西方国家的“双反”制裁,受制于人。常州大学联合天合光能、江苏大学等单位从2008年开始,在国家973、863和工信部基金等项目支持下,累计投入研发经费10.8亿元人民币,通过表面与界面工程和微纳制造技术,从多晶硅锭生长、表面微纳结构制造、掺杂、表界面钝化和金属化5个方面,对“晶硅太阳电池微纳结构制造及界面钝化关键技术与应用”历经7年联合攻关,开发了超薄缓冲叠加钝化技术,背反射器结构设计与制备技术,局域硼掺杂技术等,整体技术自2014年应用,在常州天合光能有限公司建立了全球领先的高效钝化发射极背局部接触(PERC)单晶硅电池、PERC多晶硅电池生产线和全球首条大面积全背电极接触(IBC)电池生产线,设备国产化率100%。利用发明技术制造的高效晶硅电池,经德国Fraunhofer ISE实验室、TUV Rheiland(莱茵)、日本电气安全环境研究所(JET)等国际权威机构认证,连续16次创造晶硅电池效率和组件输出功率世界纪录,PERC单晶硅电池效率达22.61%,PERC多晶硅电池效率达21.25%,IBC电池效率达23.5%,打破了德国Fraunhofer ISE 研究所保持10年的纪录,被美国国家能源部可再生能源实验室收录进最新的电池效率世界纪录路线图。在2015年《Progress in Photovoltaics》国际权威刊物上,世界太阳能之父Martin Green教授给出了本项目产品与国际上著名公司的产品性能对比,采用本项目的工艺技术,电池产线效率最高、成本最低。先后16次刷新创造了晶硅太阳电池转换效率和组件输出功率的世界纪录。被世界太阳能之父—新南威尔士大学马丁格林教授收录进最新的电池效率世界纪录路线图。该技术成果先后荣获全球可再生能源领域最具投资价值领先技术“蓝天奖”、亚洲光伏协会技术成就奖、2017年度中国石油和化学工业联合会科学技术奖(技术发明)特等奖、2017年度中国机械工业科学技术奖(技术发明)一等奖、2015年中国光伏成就奖等荣誉。本项目实施前,我国技术完全依靠国外,无知识产权,设备依靠进口;本项目实施后,我国拥有完整自主知识产权,设备完全国产化。使得组件价格下降了91.6%,光伏电价下降了81.3%,光伏发电成本接近煤电组件价格,实现了高效、低成本目标,使得天合光能有限公司连续三年蝉联组件出货量全球第一,为推行我国光伏电力平价上网做出了贡献,助推中国成为光伏制造强国和应用大国。项目授权国际发明专利2件,9件PCT专利进入相应国家实审阶段,授权中国发明专利43件,获中国发明专利优秀奖1件。发表论文46篇。形成标准25件,其中IEC国际标准1件、国际行业标准17件、国家标准7件,实现中国参与光伏国际标准制定零的突破。培养博、硕士15名。获联合国工业发展组织颁发的“全球可再生能源领域最具投资价值的领先技术蓝天奖”、2015APVIA亚洲光伏科技成就奖、中国光伏成就奖、太阳能电池汽车三获国际大赛冠军等荣誉。产品全球推广应用,并用于多个全球标志性大型电站,累计出货量突破14.6GW,占全球份额达20%。近三年实现产品销售收入582.2亿元,新增利润17.7亿元,新增税收7.4亿元。项目推进了清洁能源的利用,沙漠、戈壁滩的治理,光伏现代农业,分布式光伏发电造福千家万户,形成重大社会效益。通过国际三大权威机构认证和国内外查新,经中国机械工业联合会组织专家鉴定,认为:“该项目创新9项关键技术,技术达到国际先进水平,应用该技术制造的产品光电转化效率达到国际领先水平,得到了世界光伏行业和学术界的广泛认可”。承担国务院学位办批设的服务光伏产业国家特殊需求博士人才培养,建立光伏科学与技术国家重点实验室和江苏省光伏科学与工程协同创新中心等4个平台,促进了行业科技进步。本成果被载入《中国光伏技术发展报告》,是中国乃至世界光伏技术发展历程中的重要里程碑,引领国际光伏产业技术,使得我国晶硅电池技术国际领先。实现了高效电池低成本制造,助推光伏电力平价上网,造福全人类。为我国光伏产业的发展和国际地位的提高起到巨大促进作用。