光伏行業(yè)專利技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)

《光伏行業(yè)專利技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、光伏行業(yè)專利技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)時(shí)

2、oj:2012-03-2211:06來(lái)源:國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局電作者:唐躍強(qiáng)點(diǎn)擊：94次摘要：分析了光伏行業(yè)專利技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)，提出了光伏技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：光伏；太陽(yáng)電池；專利一太陽(yáng)電池技術(shù)的發(fā)展1873年英國(guó)科學(xué)家WiloughB.Smith發(fā)現(xiàn)了對(duì)光敏感的硒材料，并提出在光的照射卜?硒導(dǎo)電能力的增加止比于光通量。1880年，第一片以硒為基礎(chǔ)的太陽(yáng)電池由CharlesFritts制造出；1954年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室G.Pearson>D.Chapin和C.Fuller開(kāi)發(fā)了第一個(gè)實(shí)用單晶硅太陽(yáng)電池。第一代太陽(yáng)電池以硅片為基礎(chǔ)，其技術(shù)已經(jīng)

3、發(fā)展成熟。太陽(yáng)電池的主要材料為晶體硅。目前主要研究方向?yàn)椋汗杌?yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率，目的在于采用雙面電池、減小光反射來(lái)提高光電轉(zhuǎn)換效率;運(yùn)用吸雜技術(shù)減小半導(dǎo)體材料的復(fù)合效應(yīng);使電池超薄型化；降低硅片的缺陷；快速摻朵和表而處理技術(shù)；連續(xù)和快速的布線工藝；多晶硅電池表面織構(gòu)化技術(shù)和薄片化；高效率電池工藝技術(shù)等。第二代太陽(yáng)電池基于薄膜技術(shù)，其結(jié)構(gòu)主要是在非硅材料的襯底上生長(zhǎng)薄膜光電材料，這樣就能夠大大減少硅材料的消耗，并11易于形成批量自動(dòng)化生產(chǎn)，從而降低太陽(yáng)電池的成木。高轉(zhuǎn)換效率的薄膜太陽(yáng)電池主耍通過(guò)減少非光能耗、增加光子冇效利用以及減少太陽(yáng)電池內(nèi)阻，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換效率的大幅度提升。國(guó)際上已經(jīng)開(kāi)發(fā)出

4、電池效率在15%以上、組件效率10%以上和系統(tǒng)效率8%以上、使用壽命超過(guò)25年的薄膜太陽(yáng)電池工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。新一代太陽(yáng)電池的發(fā)展方向是化合物太陽(yáng)電池（如銅錮鐫硒等），主要原因是化合物太陽(yáng)電池具有轉(zhuǎn)換效率高、成本低、弱光性好以及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)于1959年成功研制第一個(gè)具有實(shí)用價(jià)值的太陽(yáng)電池，1979年開(kāi)始生產(chǎn)單晶硅太陽(yáng)電池。近年來(lái)，我國(guó)科研工作者的研究方向包折晶體硅高效太陽(yáng)電池技術(shù)、非晶硅薄膜太陽(yáng)電池技術(shù)、確化鎘和銅鋼硒薄膜太陽(yáng)電池技術(shù)、多晶硅薄膜太陽(yáng)電池技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)等。二光伏行業(yè)專利技術(shù)分布隨著全球光伏產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，用于太陽(yáng)電池的活性材料及其制造工藝技術(shù)也得到迅速發(fā)展，全

5、球?qū)＠暾?qǐng)量逐年穩(wěn)定增長(zhǎng)。專利申請(qǐng)主要集屮在日本、美國(guó)、歐洲、德國(guó)、中國(guó)和韓國(guó)等國(guó)家和地區(qū)，其中以仃本的專利申請(qǐng)量最多，占全球總屮請(qǐng)量的64.0%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其他國(guó)家和地區(qū)所占比例；專利屮請(qǐng)量居前列的是日本和徳國(guó)企業(yè)。近年來(lái)，用于太陽(yáng)電池的活性材料主要是單晶硅和多晶硅。由于多晶硅是制造單晶硅的主要原材料，因此，多晶硅的制造是關(guān)鍵?？谇肮に嚦墒觳⒂糜诖笠?guī)模生產(chǎn)的工藝主要是西門(mén)子法。國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)也以多晶硅及其制造申請(qǐng)量居多，主要涉及曲門(mén)了法和冶金法，但是國(guó)內(nèi)外屮請(qǐng)人的側(cè)重點(diǎn)不同，國(guó)外在華專利申請(qǐng)屮涉及西門(mén)子法的專利申請(qǐng)較多，而國(guó)內(nèi)中請(qǐng)屮涉及冶金法的專利中請(qǐng)較多。用于太陽(yáng)電池的活性材料

6、及其制造工藝主要集中在日本、徳國(guó)、美國(guó)和韓國(guó)。在全球?qū)＠暾?qǐng)量中，申請(qǐng)量居前列的公司包括住友、夏普、三菱、西門(mén)子、松下、川崎制鐵、佳能、京瓷、瓦克和徳山等（注：數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)專利檢索數(shù)據(jù)庫(kù)，公司名稱統(tǒng)一采用簡(jiǎn)稱）。重點(diǎn)生產(chǎn)廠商都側(cè)重于多晶硅制造技術(shù)，松下主要側(cè)重于化合物材料制造，佳能主要側(cè)重于多晶硅薄膜的制造。在多晶硅工藝方面，京瓷主要側(cè)重于多晶硅后續(xù)加工，如鑄錠等方面。住友在各個(gè)主耍技術(shù)分支的發(fā)展比較均衡，但是更側(cè)重于對(duì)西門(mén)子法的完善和改進(jìn)，也在積極研究金屈還原法。1多晶硅制備技術(shù)近年來(lái)光伏產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，多晶硅制備技術(shù)的相關(guān)專利年平均增長(zhǎng)率超過(guò)40%o目前世界大部分多晶硅生產(chǎn)廠商主要還

7、是采用改良西門(mén)了法進(jìn)行生產(chǎn)，這表明改良西門(mén)子法仍是目前較成熟的多品硅制造方法。除了改良西門(mén)子法外，當(dāng)前出現(xiàn)了很多新的多晶硅制造工藝，其中的一個(gè)熱點(diǎn)工藝是冶金法制造多晶硅。國(guó)外在華專利申請(qǐng)屮，冶金法的專利申請(qǐng)量在總量屮位居第二，一些主要廠商如川崎制鐵、住友等也積極開(kāi)發(fā)此方法。冶金級(jí)硅的純度不如傳統(tǒng)西門(mén)了法制造的多晶硅純度高，使用冶金級(jí)硅制造的太陽(yáng)電池衰減也比較嚴(yán)重，其使用壽命述沒(méi)有得到驗(yàn)證，但成本優(yōu)勢(shì)明顯。道康寧和四H本制鐵公司所正在用冶金法試牛產(chǎn)高純冶金多晶硅，用其制造的多晶硅太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)15%o其屮重要專利包括佳能的冶金法CN100341780C、三菱的硅烷法JP386469

8、3B2及金屈還原法JP3844856B2以及日本德山公司的西門(mén)了法CN100436315C、CN1230379C、CN100347083C,川崎制鐵公司的冶金法CN1092602C、JP3205352B2、JP1733986C,美國(guó)Hemlock公司的EP334664BKEP1392601BU2太陽(yáng)電池技術(shù)全球太陽(yáng)電池技術(shù)發(fā)展迅猛，專利屮請(qǐng)的技術(shù)重點(diǎn)主耍是薄膜太陽(yáng)電池相關(guān)技術(shù)，同時(shí)染料敏化太陽(yáng)電池相關(guān)技術(shù)也是近幾年的研究熱點(diǎn)。在專利