目前,全球能源供应尤其是电力能源面临着诸多严峻挑战,随着经济持续增长与人口数量不断增加,人们对能源需求急剧上升。由于传统化石能源的储量有限且不可再生,过度开采和使用不仅面临着资源枯竭的危机,还引发了严重的环境问题,如大气污染、生态破坏、温室气体排放导致的气候变化等。
在此背景下,发展太阳能、风能、水能等绿色可再生能源的必要性愈发凸显。而太阳能作为一种清洁、可再生的能源,其分布广泛,不受地域限制,利用过程清洁无污染,不会产生温室气体和其他有害排放物,有助于减轻环境压力,缓解气候变化,促进全人类能源结构的优化和升级。
近年来,国内外太阳能光伏行业呈现出令人瞩目的快速发展趋势,各国纷纷加大对太阳能光伏的投入和支持,技术不断创新突破,使得光电转换效率稳步提升,成本持续下降。在国内,各级政府高度重视太阳能光伏产业发展,出台一系列支持政策,包括税收减免、补贴优惠、土地使用优惠等,为光伏企业营造良好的发展环境,使国内光伏从技术研发、原材料生产到组件制造,再到系统集成和应用,形成了完整且强大的产业链。
目前,太阳能电池的研究方向是高转换效率、低成本和高稳定性,作为新能源领域新质生产力的代表,碲化镉薄膜太阳能电池属于最新一代光伏技术,其使用p-n异质结制成,其中包含p掺杂的碲化镉层与n掺杂的硫化镉CdS层,主要依靠在玻璃或柔性衬底上沉积多层碲化镉薄膜形成光伏器件。相较第一代晶硅光伏,碲化镉光伏拥有如弱光发电性能好、产品面积大、温度系数低、热斑效应小、安全性能高、长期衰减低、碳足迹最低、可灵活定制等诸多比较优势。
具体来说,碲化镉薄膜太阳能电池及组件的优势如下:
1.能源产量优势
(1)碲化镉光伏组件每年的衰减率为0.5%,这意味着30年后该组件还有85%以上的发电功率;
(2)具有卓越的温度系数与光谱效应,在炎热气候、高湿度条件下每年可多提供4%的能源;
(3)弱光效应好,无论在清晨、傍晚,还是阴云雨天等弱光环境下都能发电,对功率损失不太敏感;
(4)热斑效应小:碲化镉薄膜组件是长条子电池设计,减少了热斑效应,在提高发电能力的同时,改善了产品寿命和安全性。
2.环境优势
(1)将采矿废料尾矿进行升级改造,打造出可持续、高效的光伏半导体。碲化镉光伏组件的主要原料是碲和镉,碲在自然界中一般以在含铜和铅的矿石中存在,如铜铅矿、黄铜矿和方铋矿等,镉在锌矿、蓝宝石、银矿和采自硒酸锌电池中的废料等中含有;
(2)碲化镉薄膜光伏组件的碳足迹非常低,在生命周期内,碳足迹比晶硅组件低2.5倍,水足迹低3倍;
(3)碲化镉薄膜光伏组件中90%以上的玻璃和95%以上的半导体材料可再次利用,可提升材料利用率,降低环境污染;
(4)碲化镉太阳能组件表面为浮法玻璃,表面光滑平整,不易积灰,更加容易清理,运维时速度快,更加便捷;
(5)据美国相关单位统计研究发现,碲化镉太阳能组件发电的整个周期内,镉的污染指数最低,污染指数仅为0.3,与天然气污染指数相同。
在国家“十四五”规划和2035年远景目标下,推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节,国家密集出台系列扶持政策,鼓励“光伏+”与建筑、交通、工业等场景的进一步融合。正在建设中的中茂绿能科技碲化镉薄膜光伏组件研发制造基地,位于陕西西咸新区秦汉新城,拥有完全自主知识产权的全自动碲化镉组件生产线,年生产碲化镉薄膜发电玻璃300MW,其产品转化效率将达到17%的国内领先水平,在满足安全、可靠、美观的前提下,为人们带来绿色清洁能源。
为满足用户多样化应用场景需求,中茂绿能科技研发了多款具有针对性产品,包括标准化与可定制化的光伏组件、专用于屋顶光伏电站建设的华顶产品、用于BIPV的华幕产品、用于户用电站的智电惠家系列产品以及面向广大户外消费者的便捷式光伏电源产品等。随着技术的日益成熟和市场的不断扩大,中茂绿能科技产品和服务在未来能源转型中的作用将更加凸显,引领我们走向一个更加绿色、高效的未来。