让太阳能发电成本大幅度降低

随着对能源需求的增长,以及对全球变暖的担忧,再生能源如风能、太阳能、地热能等清洁能源的地位也越来越重要。在太阳能发电的应用中,最大的挑战就是降低成本,使其能与传统发电的价格相当。近几年,太阳能发电产业得到长足进展,价格也在逐年降低,单晶硅、多晶硅太阳能电池占了约90%的市场。薄膜电池工业已大规模兴起,非晶硅电池是其中最重要的一种,它具有很大降低成本的潜力,具有广阔的市场前景。目前,世界各大厂家包括太阳能电池厂、透明导电板厂都在这方面进行研究,但低成本、大规模提高透明导电膜性能的技术仍未完全掌握,产品还没出现。

郭射宇在薄膜表面处理领域已有近20年的研究经验,在硅薄膜太阳能电池研究领域也有8年的工作研究经历,掌握了一套独特的镀膜技术。在中科院等离子体物理研究所工作期间,他参与高科技开发公司的创立和开发工作,并担任研发部经理,研制的半导体芯片电子回旋共振等离子体刻蚀机,达到了当时的国内最先进水平,并荣获中科院科技进步二等奖。在美国EPV太阳能公司工作期间,作为领衔科学家,他负责“线性空心阴极、脉冲源的化学反应溅射”的研发(美国国家高级技术项目)。这一技术成功避免了传统磁控溅射里的靶中毒现象,使得化学反应溅射可以有高的薄膜沉积速率、稳定的放电、低离子损伤以及高靶材利用率,应用这一方法,获取了各种高质量复合膜,并成功地将这一技术应用于非晶硅和铜铟硒太阳能电池,第一次提出了钛掺杂氧化铟的方法,取得了世界上目前应用溅射方法获取透明导电膜里最高的电子迁移率纪录。美国国家再生能源实验室也引用此理念获得了高电子迁移率,为下一代高性能透明导电膜的发展提供了科学方法.其研究成果被许多文献引用.并被收录在日本关于世界太阳能新进展的2005年总结报告中。

该项目的技术路线就是应用先进的溅射镀膜方法,在透明导电板上镀一层适合提高太阳能电池效率的薄膜,这层膜能帮助非晶硅/微晶体硅太阳能电池减少光学损失,提高输出电压,从而增加电池的效率。相比传统的磁控溅射镀膜方法,采用的新方法具有无溅射靶中毒的优越性,反应气体不接触靶材料,并且不需要高真空,不需要磁场约束等离子体,不存在高能离子对薄膜损伤的优点。这些特征使得这一过程容易控制,重复性好,成本低,非常适用于反应溅射镀膜。

推动再生能源(太阳能)的应用,研究提高效率和降低成本的方法,郭射宇为董事长的苏州羿日新能源有限公司在此形势下应运而生。企业的战略目标是:应用世界上最先进的技术方法,为非晶硅/微晶硅太阳能电池的生产厂家提供高品质的透明导电板。第一阶段目标是自公司成立起,在一年半时间里,建起第一条试生产线,能支持5-8MW非晶硅太阳能电池所需的高质量透明导电板;第二阶段目标是在3年时间里建起20条生产线,能满足100MW非晶硅对透明导电板的需要;第三阶段是在5年里能生产出满足500MW对高质量透明导电板的需求。