碲化镉薄膜发电玻璃项目可行性研究报告
中咨国联出品
目录
第一章总论 (9)
1.1项目概要 (9)
1.1.1项目名称 (9)
1.1.2项目建设单位 (9)
1.1.3项目建设性质 (9)
1.1.4项目建设地点 (9)
1.1.5项目负责人 (9)
1.1.6项目投资规模 (10)
1.1.7项目建设规模 (10)
1.1.8项目资金来源 (12)
1.1.9项目建设期限 (12)
1.2项目建设单位介绍 (12)
1.3编制依据 (12)
1.4编制原则 (13)
1.5研究范围 (14)
1.6主要经济技术指标 (14)
1.7综合评价 (16)
第二章项目背景及必要性可行性分析 (18)
2.1项目提出背景 (18)
2.2本次建设项目发起缘由 (20)
2.3项目建设必要性分析 (20)
2.3.1促进我国碲化镉薄膜发电玻璃产业快速发展的需要 (21)
2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (21)
2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (22)
2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (22)
2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (22)
2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (23)
2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (23)
2.4项目可行性分析 (24)
2.4.1政策可行性 (24)
2.4.2市场可行性 (24)
2.4.3技术可行性 (24)
2.4.4管理可行性 (25)
2.4.5财务可行性 (25)
2.5碲化镉薄膜发电玻璃项目发展概况 (25)
2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (26)
2.5.2试验试制工作情况 (26)
2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (26)
2.5.4碲化镉薄膜发电玻璃项目建议书的编制、提出及审批过程 (27)
2.6分析结论 (27)
第三章行业市场分析 (28)
3.1市场调查 (28)
3.1.1拟建项目产出物用途调查 (28)
3.1.2产品现有生产能力调查 (28)
3.1.3产品产量及销售量调查 (29)
3.1.4替代产品调查 (29)
3.1.5产品价格调查 (29)
3.1.6国外市场调查 (30)
3.2市场预测 (30)
3.2.1国内市场需求预测 (30)
3.2.2产品出口或进口替代分析 (31)
3.2.3价格预测 (31)
3.3市场推销战略 (31)
3.3.1推销方式 (32)
3.3.2推销措施 (32)
3.3.3促销价格制度 (32)
3.3.4产品销售费用预测 (32)
3.4产品方案和建设规模 (33)
3.4.1产品方案 (33)
3.4.2建设规模 (33)
3.5产品销售收入预测 (34)
3.6市场分析结论 (34)
第四章项目建设条件 (35)
4.1地理位置选择 (35)
4.2区域投资环境 (36)
4.2.1区域概况 (36)
4.2.2地形地貌条件 (36)
4.2.3气候条件 (36)
4.2.4交通区位条件 (37)
4.2.5经济发展条件 (38)
第五章总体建设方案 (40)
5.1总图布置原则 (40)
5.2土建方案 (40)
5.2.1总体规划方案 (40)
5.2.2土建工程方案 (41)
5.3主要建设内容 (42)
5.4工程管线布置方案 (43)
5.4.2供电 (45)
5.5道路设计 (47)
5.6总图运输方案 (47)
5.7土地利用情况 (47)
5.7.1项目用地规划选址 (47)
5.7.2用地规模及用地类型 (47)
第六章产品方案 (50)
6.1产品方案 (50)
6.2产品性能优势 (50)
6.3产品执行标准 (50)
6.4产品生产规模确定 (50)
6.5产品工艺流程 (51)
6.5.1产品工艺方案选择 (51)
6.5.2产品工艺流程 (51)
6.6主要生产车间布置方案 (58)
6.7总平面布置和运输 (58)
6.7.1总平面布置原则 (58)
6.7.2厂内外运输方案 (58)
6.8仓储方案 (59)
第七章原料供应及设备选型 (60)
7.1主要原材料供应 (60)
7.2主要设备选型 (60)
7.2.1设备选型原则 (61)
7.2.2主要设备明细 (61)
第八章节约能源方案 (64)
8.1本项目遵循的合理用能标准及节能设计规范 (64)
8.2建设项目能源消耗种类和数量分析 (64)
8.2.1能源消耗种类 (64)
8.2.2能源消耗数量分析 (65)
8.3项目所在地能源供应状况分析 (65)
8.4主要能耗指标及分析 (65)
8.4.1项目能耗分析 (65)
8.4.2国家能耗指标 (66)
8.5节能措施和节能效果分析 (66)
8.5.1工业节能 (66)
8.5.2电能计量及节能措施 (67)
8.5.3节水措施 (67)
8.5.4建筑节能 (68)
8.6结论 (69)
第九章环境保护与消防措施 (70)
9.1设计依据及原则 (70)
9.1.1环境保护设计依据 (70)
9.1.2设计原则 (70)
9.2建设地环境条件 (70)
9.3 项目建设和生产对环境的影响 (71)
9.3.1 项目建设对环境的影响 (71)
9.3.2 项目生产过程产生的污染物 (72)
9.4 环境保护措施方案 (73)
9.4.1 项目建设期环保措施 (73)
9.4.2 项目运营期环保措施 (74)
9.4.3环境管理与监测机构 (75)
9.5绿化方案 (76)
9.6消防措施 (76)
9.6.1设计依据 (76)
9.6.2防范措施 (76)
9.6.3消防管理 (78)
9.6.4消防设施及措施 (78)
9.6.5消防措施的预期效果 (79)
第十章劳动安全卫生 (80)
10.1 编制依据 (80)
10.2概况 (80)
10.3 劳动安全 (80)
10.3.1工程消防 (80)
10.3.2防火防爆设计 (81)
10.3.3电气安全与接地 (81)
10.3.4设备防雷及接零保护 (81)
10.3.5抗震设防措施 (82)
10.4劳动卫生 (82)
10.4.1工业卫生设施 (82)
10.4.2防暑降温及冬季采暖 (83)
10.4.3个人卫生 (83)
10.4.4照明 (83)
10.4.5噪声 (83)
10.4.6防烫伤 (83)
10.4.7个人防护 (83)
10.4.8安全教育 (84)
第十一章企业组织机构与劳动定员 (85)
11.1组织机构 (85)
11.2激励和约束机制 (85)
11.3人力资源管理 (86)
11.4劳动定员 (86)
11.5福利待遇 (87)
第十二章项目实施规划 (88)
12.1建设工期的规划 (88)
12.2 建设工期 (88)
12.3实施进度安排 (88)
第十三章投资估算与资金筹措 (90)
13.1投资估算依据 (90)
13.2建设投资估算 (90)
13.3流动资金估算 (92)
13.4资金筹措 (92)
13.5项目投资总额 (93)
13.6资金使用和管理 (98)
第十四章财务及经济评价 (99)
14.1总成本费用估算 (99)
14.1.1基本数据的确立 (99)
14.1.2产品成本 (100)
14.1.3平均产品利润与销售税金 (101)
14.2财务评价 (101)
14.2.1项目投资回收期 (101)
14.2.2项目投资利润率 (102)
14.2.3不确定性分析 (102)
14.3综合效益评价结论 (105)
第十五章风险分析及规避 (107)
15.1项目风险因素 (107)
15.1.1不可抗力因素风险 (107)
15.1.2技术风险 (107)
15.1.3市场风险 (107)
15.1.4资金管理风险 (108)
15.2风险规避对策 (108)
15.2.1不可抗力因素风险规避对策 (108)
15.2.2技术风险规避对策 (108)
15.2.3市场风险规避对策 (108)
15.2.4资金管理风险规避对策 (109)
第十六章招标方案 (110)
16.1招标管理 (110)
16.2招标依据 (110)
16.3招标范围 (110)
16.4招标方式 (111)
16.5招标程序 (111)
16.6评标程序 (112)
16.7发放中标通知书 (112)
16.8招投标书面情况报告备案 (112)
16.9合同备案 (112)
第十七章结论与建议 (113)
17.1结论 (113)
17.2建议 (113)
附表 (114)
附表1 销售收入预测表 (114)
附表2 总成本表 (115)
附表3 外购原材料表 (116)
附表4 外购燃料及动力费表 (117)
附表5 工资及福利表 (118)
附表6 利润与利润分配表 (119)
附表7 固定资产折旧费用表 (120)
附表8 无形资产及递延资产摊销表 (121)
附表9 流动资金估算表 (122)
附表10 资产负债表 (123)
附表11 资本金现金流量表 (124)
附表12 财务计划现金流量表 (125)
附表13 项目投资现金量表 (127)
附表14 借款偿还计划表 (129)
附表 (131)
附表1 销售收入预测表 (131)
附表2 总成本费用估算表 (132)
附表3 外购原材料表 (133)
附表4 外购燃料及动力费表 (134)
附表5 工资及福利表 (135)
附表6 利润与利润分配表 (136)
附表7 固定资产折旧费用表 (137)
附表8 无形资产及递延资产摊销表 (138)
附表9 流动资金估算表 (139)
附表10 资产负债表 (140)
附表11 资本金现金流量表 (141)
附表12 财务计划现金流量表 (142)
附表13 项目投资现金量表 (144)
附表14借款偿还计划表 (146)
第一章总论
总论作为可行性研究报告的首章，要综合叙述研究报告中各章节的主要问题和研究结论，并对项目的可行与否提出最终建议，为可行性研究的审批提供方便。总论章可根据项目的具体条件，参照下列内容编写。（本文档当前的正文文字都是告诉我们在该处应该写些什么，当您按要求写出后，这些说明文字的作用完成，就可以删除了。编者注）
1.1项目概要
1.1.1项目名称
企业或工程的全称，应和项目建议书所列的名称一致
碲化镉薄膜发电玻璃生产项目
1.1.2项目建设单位
承办单位系指负责项目筹建工作的单位，应注明单位的全称和总负责人
中咨国联项目管理咨询有限公司
1.1.3项目建设性质
新建或技改项目
1.1.4项目建设地点
本项目建设地点为陕西省兴平市庄头镇工业园区
1.1.5项目负责人
刘海
1.1.6项目投资规模
本次项目的总投资为XXX万元，其中，建设投资为XX万元（土建工程为XXX万元，设备及安装投资XXX万元，土地费用XXX万元，其他费用为XX万元，预备费XX万元），铺底流动资金为XX万元。
本次项目建成后可实现年均销售收入为XX万元，年均利润总额XX 万元，年均净利润XX万元，年上缴税金及附加为XX万元，年增值税为XX万元；投资利润率为XX%，投资利税率XX%，税后财务内部收益率XX%，税后投资回收期(含建设期)为5.47年。
项目的总投资为17000.00万元，其中，建设投资为10000.00万元（土建工程为3234.00万元，设备及安装投资4565.00万元，土地费用750.00万元，其他费用为1189.16万元，预备费261.84万元），建设期利息为367.50万元，铺底流动资金为6632.50万元。
项目建成后，达产年可实现年产值50000.00万元，年均销售收入为39545.45万元，年均利润总额10350.34万元，年均净利润7762.75万元，年均上缴税金及附加为222.61万元，年均上缴增值税为2226.11万元；投资利润率为60.88%，投资利税率75.29%，税后财务内部收益率50.24%，税后投资回收期(含建设期)为3.22年。
1.1.7项目建设规模
主要产品及副产品品种和产量，案例如下：
本次“碲化镉薄膜发电玻璃产业项目”建成后主要生产产品：碲化镉薄膜发电玻璃
达产年设计生产能力为：年产碲化镉薄膜发电玻璃产品XXX(产量)。
项目总占地面积XX亩，总建筑面积XXX.00平方米；主要建设内容及规模如下：
主要建筑物、构筑物一览表
工程类别工段名称层数占地面积（m2）建筑面积（m2）
1、主要生产系统生产车间1 1 生产车间2 1 生产车间3 1 生产车间4 1 原料库房 1 成品库房 1
2、辅助生产系统
办公综合楼8 技术研发中心 4 倒班宿舍、食堂 5 供配电站及门卫室 1 其他配套建筑工程 1 合计
行政办公及生活设施占地面积
3、辅助设施道路及停车场 1 绿化 1
本项目建成后主要生产产品为碲化镉薄膜发电玻璃，达产年设计产能为：年产碲化镉薄膜发电玻璃系列产品XXX万吨。
本次建设项目占地面积50亩，总建筑面积20020.00 平方米；主要建设内容及规模如下：
主要建筑物、构筑物一览表
序号单体名称占地面积（m2）层数建筑面积（m2）
1 标准工业厂房9000.00 1 9000.00
2 标准库房4600.00 1 4600.00
3 办公综合楼800.00 3 2400.00
4 职工宿舍、食堂800.00 4 3200.00
5 配电房220.00 1 220.00
6 门卫室40.00 1 40.00
7 环保处理站300.00 1 300.00
8 其他辅助设施260.00 1 260.00
合计16020.00 20020.00 行政办公及其他设施占地面积1060.00
公共设施道路及硬化9800.00 9800.00 绿化4200.00 4200.00
1.1.8项目资金来源
本次项目总投资资金XX.00万元人民币，其中由项目企业自筹资金XX.00万元，申请银行贷款XX.00万元。
本项目总投资资金17000.00万元人民币，资金来源为项目企业自筹资金12000.00万元，申请银行贷款5000.00万元。
1.1.9项目建设期限
本次项目建设期从2018年XX月至2019年XX月，工程建设工期为XX个月。
本项目建设从2018年6月—2020年5月，建设工期共计24个月。
1.2项目建设单位介绍
项目公司简介
1.3编制依据
在可行性研究中作为依据的法规、文件、资料、要列出名称、来源、发布日期。并将其中必要的部分全文附后，作为可行性研究报告的附件，这些法规、文件、资料大致可分为四个部分：
项目主管部门对项目的建设要求所下达的指令性文件；对项目承办单位或可行性研究单位的请示报告的批复文件。
可行性研究开始前已经形成的工作成果及文件。
国家和拟建地区的工业建设政策、法令和法规。
根据项目需要进行调查和收集的设计基础资料。
案例如下：
1.《中华人民共和国国民经济和社会发展“十三五”规划纲要》；
2.《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》；
3.《产业“十三五”发展规划》；
4.《本省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》；
5.《国家战略性新兴产业“十三五”发展规划》；
6.《国家产业结构调整指导目录（2011年本）》；
7.《建设项目经济评价方法与参数及使用手册》（第三版）；
8.《工业可行性研究编制手册》；
9.《现代财务会计》；
10.《工业投资项目评价与决策》；
11.项目公司提供的发展规划、有关资料及相关数据；
12.国家公布的相关设备及施工标准。
1.4编制原则
（1）充分利用企业现有基础设施条件，将该企业现有条件（设备、场地等）均纳入到设计方案，合理调整，以减少重复投资。
（2）坚持技术、设备的先进性、适用性、合理性、经济性的原则，采用国内最先进的产品生产技术，设备选用国内最先进的，确保产品的质
量，以达到企业的高效益。
（3）认真贯彻执行国家基本建设的各项方针、政策和有关规定，执行国家及各部委颁发的现行标准和规范。
（4）设计中尽一切努力节能降耗，节约用水，提高能源的重复利用率。
（5）注重环境保护，在建设过程中采用行之有效的环境综合治理措施。
（6）注重劳动安全和卫生，设计文件应符合国家有关劳动安全、劳动卫生及消防等标准和规范要求。
1.5研究范围
本研究报告对企业现状和项目建设的可行性、必要性及承办条件进行了调查、分析和论证；对产品的市场需求情况进行了重点分析和预测，确定了本项目的产品生产纲领；对加强环境保护、节约能源等方面提出了建设措施、意见和建议；对工程投资、产品成本和经济效益等进行计算分析并作出总的评价；对项目建设及运营中出现风险因素作出分析，重点阐述规避对策。
1.6主要经济技术指标
项目主要经济技术指标表
序号项目名称单位数据和指标
一主要指标
1 总占地面积亩
2 总建筑面积㎡
3 道路㎡
4 绿化面积㎡
5 总投资资金，其中：万元
建筑工程万元
设备及安装费用万元
土地费用万元
二主要数据
1 达产年年产值万元
2 年均销售收入万元
3 年平均利润总额万元
4 年均净利润万元
5 年销售税金及附加万元
6 年均增值税万元
7 年均所得税万元
8 项目定员人
9 建设期月
三主要评价指标
1 项目投资利润率% 29.80%
2 项目投资利税率% 40.55%
3 税后财务内部收益率% 18.97%
4 税前财务内部收益率% 26.51%
5 税后财务静现值(ic=10%)万元
6 税前财务静现值(ic=10%)万元
7 投资回收期(税后)含建设期年 5.47
8 投资回收期(税前)含建设期年 4.36
9 盈亏平衡点% 45.18%
项目主要经济技术指标表
序号项目名称单位数据和指标一主要指标
1 总占地面积亩50.00
2 总建筑面积㎡20020.00
3 达产年设计生产能力万吨/年10.00
4 总投资资金，其中：万元17000.00 4.1 建筑工程费用万元3234.00 4.2 设备及安装费用万元4565.00 4.3 土地费用万元750.00 4.4 其他费用万元1189.16 4.
5 预备费用万元261.84 4.
6 建设期利息万元367.50 4.
7 铺底流动资金万元6632.50 二主要数据
1 正常达产年年产值万元50000.00
2 计算期内年均销售收入万元39545.45
3 年平均利润总额万元10350.34
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910125234.1 (22)申请日 2019.02.20 (71)申请人 成都中建材光电材料有限公司 地址 610000 四川省成都市双流区西航港 街道空港二路558号 (72)发明人 彭寿 马立云 潘锦功 傅干华 邬小凤 (74)专利代理机构 成都市集智汇华知识产权代 理事务所(普通合伙) 51237 代理人 李华 温黎娟 (51)Int.Cl. H01L 31/073(2012.01) H01L 31/0445(2014.01) H01L 31/0216(2014.01) H01L 31/18(2006.01) C23C 14/35(2006.01)C23C 14/06(2006.01) (54)发明名称一种碲化镉薄膜太阳能电池组件及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种碲化镉薄膜太阳能电池组件及其制备方法，碲化镉薄膜太阳能电池组件包括从下到上依次设置的衬底玻璃层、TCO薄膜层、CdS薄膜层、CdTe薄膜层、扩散阻挡层、Mo电极层、背板玻璃层；所述扩散阻挡层为TiN层。采用TiN薄膜代替Cu作背电极缓冲层，由于TiN的功函数在4.7eV，并且通过调节Ti与N的配比还可以深化功函数，从而可以降低金属背电极与碲化镉薄膜的肖特基势垒，优化两者之间的接触，并且TiN 层具有很好的稳定性，对玻璃中的Na扩散具有阻挡作用，从而使得碲化镉薄膜电池中碱金属Na的扩散可控，并且不会像铜掺杂那样后期向碲化镉与硫化镉界面扩散，破坏了p -n结特性，出现效率大幅度衰减， 从而延长了使用寿命。权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 109830561 A 2019.05.31 C N 109830561 A
发展碲化镉薄膜太阳能电池的几个关键问题2009.4 ?碲化镉薄膜太阳能电池的发展日益受到重视。碲资源、电池成本、电池生产和使用对环境的影响等问题是碲化镉薄膜太阳能电池发展中受到很多人关注的问题。本文对此进行了分析讨论，最后分析了工业化规模生产碲化镉薄膜太阳能电池组件的关键技术。 引言 碲化镉薄膜太阳能电池的发展受到国内外的关注，其小面积电池的转换效率已经达到了16.5%，商业组件的转换效率约9%，组件的最高转换效率达到11%。国内四川大学制备出转换效率为13.38%的小面积单元太阳能电池，54cm2集成组件转换效率达到7％，正在进行0.1㎡组件生产线的建设和大面积电池生产技术的研发。 成本估算 考虑电池的结构为玻璃/SnO2：F/CdS/CdTe/ZnTe/ZnTe：Cu/Ni，碲化镉薄膜的厚度为5微米，转换效率为7%，1MW碲化镉薄膜太阳能电池所 消耗的材料的成本如下表所示。
碲化镉薄膜太阳能电池的材料成本 可见，碲化镉和透明导电玻璃构成材料成本的主体，分别占到消耗材料总成本的45.4%和38.2%。 消耗材料的成本还可以进一步降低，如将碲化镉薄膜的厚度减薄1微米，则碲化镉材料的消耗将降低20%，从而使材料总成本降低9.1%，即从每峰瓦6.21元降为5.64元。如使用99.999%纯度的碲化镉，效率依然能达到7%，材料成本还将进一步降低。因此，材料成本达到或低于每峰瓦5元人民币是可能的。 考虑工资、管理、电力和设备折旧等其他成本，碲化镉薄膜太阳能电池的成本大约是每峰瓦13.64元人民币或更低。因此，即使销售价格为每峰瓦20~22元人民币，约为晶体硅太阳能电池现在价格的60%，也能保证制造商有相当的利润空间。
发展碲化镉薄膜太阳能电池的几个关键问题 2009.4 ?碲化镉薄膜太阳能电池的发展日益受到重视。碲资源、电池成本、电池生产和使用对环境的影响等问题是碲化镉薄膜太阳能电池发展中受到很多人关注的问题。本文对此进行了分析讨论，最后分析了工业化规模生产碲化镉薄膜太阳能电池组件的关键技术。 引言 碲化镉薄膜太阳能电池的发展受到国内外的关注，其小面积电池的转换效率已经达到了16.5%，商业组件的转换效率约9%，组件的最高转换效率达到11%。国内四川大学制备出转换效率为13.38%的小面积单元太阳能电池，54cm2集成组件转换效率达到7％，正在进行0.1㎡组件生产线的建设和大面积电池生产技术的研发。 成本估算 考虑电池的结构为玻璃/SnO2：F/CdS/CdTe/ZnTe/ZnTe：Cu/Ni，碲化镉薄膜的厚度为5微米，转换效率为7%，1MW碲化镉薄膜太阳能电池所消耗的材料的成本如下表所示。 碲化镉薄膜太阳能电池的材料成本 可见，碲化镉和透明导电玻璃构成材料成本的主体，分别占到消耗材料总成本的45.4%和38.2%。 消耗材料的成本还可以进一步降低，如将碲化镉薄膜的厚度减薄1微米，则碲化镉材料的消耗将降低20%，从而使材料总成本降低9.1%，即从每峰瓦6.21元降为5.64元。如使用99.999%纯度的碲化镉，效率依然能达到7%，材料成本还将进一步降低。因此，材料成本达到或低于每峰瓦5元人民币是可能的。
考虑工资、管理、电力和设备折旧等其他成本，碲化镉薄膜太阳能电池的成本大约是每峰瓦13.64元人民币或更低。因此，即使销售价格为每峰瓦20~22元人民币，约为晶体硅太阳能电池现在价格的60%，也能保证制造商有相当的利润空间。 由于碲化镉薄膜太阳能电池成本低，其发展对于解决我国西部地区分散居住人口的电力供应具有重要意义。 碲资源 碲是地球上的稀有元素，发展碲化镉薄膜太阳能电池面临的首要问题就是地球上碲的储藏量是否能满足碲化镉太阳能电池组件的工业化规模生产及应用。工业上，碲主要是从电解铜或冶炼锌的废料中回收得到。据相关报道，地球上有碲14.9万吨，其中中国有2.2万吨，美国有2.5万吨。 在美国碲化镉薄膜太阳能电池制造商First Solar年产量25MW的工厂中，300~340 公斤碲化镉即可以满足1MW太阳能电池的生产需要。考虑到碲的密度为6.25g/cm3，镉的密度为8.64g/cm3，则130~140公斤碲即可以满足1MW碲化镉薄膜太阳能电池的生产需要。 由以上数据可以知道，按现已探明储量，地球上的碲资源可以供100个年生产能力为100MW的生产线用100年。 环境影响 由于碲化镉薄膜太阳能电池含有重金属元素镉，使很多人担心碲化镉太阳能电池的生产和使用对环境的影响。多年来，一些公司和专家不愿步入碲化镉太阳能电池的开发和生产。那么，碲化镉薄膜太阳能电池的生产和使用中镉的排放究竟有多严重呢？ 为此，美国布鲁克文国家实验室的科学家们专门研究了这个问题。他们系统研究了晶体硅太阳能电池、碲化镉太阳能电池与煤、石油、天然气等常规能源和核能的单位发电量的重金属排放量。在太阳能电池的分析中，考虑了将原始矿石加工得到制备太阳能电池所需材料、太阳能电池制备、太阳能电池的使用等全寿命周期过程。研究结果表明（见图1），石油的镉排放量是最高的，达到44.3g /GWh，媒次之，为3.7g /GWh。而太阳能电池的排放量均小于1g /GWh，其中又以碲化镉的镉排放量最低，为0.3 g / GWh。与天然气相同，硅太阳能电池的镉排放量大约是碲化镉太阳能电池的两倍。
碲化镉 来自维基百科，自由百科全书 （重定向碲化镉） 碲化镉（CdTe）是一种结晶化合物，由镉和碲形成。它被用来作为红外光学窗口和太阳能电池材料。它通常是夹着硫化镉形成一个P-N结的光伏太阳能电池。通常情况下，CdTe电池使用N-I-P结构。 内容 1应用 2物理性质 2.1热性能 2.2光学和电子特性 3化学性质 4毒性 5可利用性 6参见 7参考 8外部链接 1应用 另见：碲化镉光伏特性 在制造薄膜太阳能电池中碲化镉是一个非常有用的材料。碲化镉薄膜电池是一个符合成本效益的太阳能电池设计，并且理论最高效率比硅电池的高。由于碲化镉太阳能电池的吸收谱峰值接近太阳发射光谱峰值，所以其理论最高效率比较高。此外，CdTe电池在高温条件下的使用效果比硅电池更好。 碲化镉可以与汞形成合金，此合金是一种多功能红外探测器材料（碲镉汞）。碲化镉掺杂少量锌的合金，可以制成一个很好的固态X射线和伽玛射线探测器（碲锌镉）。 碲化镉被用来作为红外，如光学窗口和镜头，但由于它具有毒性，所以限制了它的应用。红外光学材料早期使用的型号是销售商标名称为CdTe Irtran – 6的产品，但是现在它已经过时了。 碲化镉也用于制作电光调制器。在II - VI族化合物晶体的线性电光效应中具有较大的电光系数（R41 = R52 = R63 = 6.8 × 10-12 m / V）。 掺氯的碲化镉被用来制作X射线，γ射线，β粒子和α粒子辐射的探测器。碲化镉可以在室温下工作，因此可以制作成紧凑型核光谱学探测器。【1】用碲化镉制成的伽马射线和X射线探测器具有较高的性能，如高的原子数，大的能隙和高电子迁移率?1100 cm2/ V · s，使其具有较高的μτ（移动寿命），因此其具有高的电荷收集系数和良好的光谱分辨率。
碲化镉薄膜太阳能电池 SMM7月8日讯：“碲化镉薄膜太阳能电池能否腾飞？答案是肯定的。”这是中国海洋大学地质学教授、博士生导师曹志敏在7月8日举行的2010年全球稀有金属发展论坛上提出的观点。 光伏产业发展与太阳能电池的发展情况是本次论坛的一个重要议题。太阳能电池包括传统的晶体硅太阳能电池和多元化合物薄膜太阳能电池等部分。而多元化合物薄膜太阳能电池主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、碲化镉及铜锢硒薄膜电池等。 碲化镉市场份额提升，铜铟镓硒不变，晶体硅减少 当今全球光伏市场是以晶体硅太阳电池为主，约占90％以上。但是晶体硅电池生产材料成本高和高能耗，在能源价格不断上涨的趋势下，依靠规模效益降低成本基本没有多少空间。另外最近国家关于产能过剩和清洁生产的政策也使得发展低成本、新型薄膜太阳电池成为未来国际光伏产业的必然趋势。 铜铟硒（简称CIS或CIGS）薄膜太阳电池以其成本低、性能稳定、抗辐射能力强、光电转换效率目前是各种薄膜太阳电池之首，接近于目前市场主流产品晶体硅太阳电池转换效率，成本却是其1/3，被国际上称为下一时代最有前途的廉价太阳电池之一。但是铜铟硒薄膜太阳电池也有其缺点，比如技术多样，无标准工艺方法；工艺复杂，沉积速度慢等。 虽然能源行业业内人士多数一致认为：在近期未来，硅类太阳能电池将和铜铟镓硒薄膜太阳能电池共同主导市场。碲化镉太阳能电池已经连续风光了5年，应会停止持续增长的趋势，市场的预期也应降低。 但是曹志敏教授却持不同观点，他认为未来碲化镉太阳能电池将大有可为，会有属于自己的领地。未来太阳能电池的发展趋势为碲化镉太阳能电池份额将提高、铜铟镓硒薄膜太阳能电池份额保持不变，而晶体硅太阳能电池将减少。
发展碲化镉薄膜太阳能电池的几个关键问题 ２0０9.4 ?碲化镉薄膜太阳能电池的发展日益受到重视。碲资源、电池成本、电池生产和使用对环境的影响等问题是碲化镉薄膜太阳能电池发展中受到很多人关注的问题。本文对此进行了分析讨论,最后分析了工业化规模生产碲化镉薄膜太阳能电池组件的关键技术。? ?引言 ?碲化镉薄膜太阳能电池的发展受到国内外的关注，其小面积电池的转换效率已经达到了16.5%,商业组件的转换效率约９%，组件的最高转换效率达到１1%。国内四川大学制备出转换效率为１3.3８%的小面积单元太阳能电池,54ｃｍ2集成组件转换效率达到7%,正在进行０．1㎡组件生产线的建设和大面积电池生产技术的研发。 成本估算 考虑电池的结构为玻璃/SnＯ2:F／ＣｄS/CdTe/ZnTe／ZnTe:Cu/Ni,碲化镉薄膜的厚度为5微米,转换效率为7%，1MW碲化镉薄膜太阳能电池所消耗的材料的成本如下表所示。 碲化镉薄膜太阳能电池的材料成本? 可见,碲化镉和透明导电玻璃构成材料成本的主体，分别占到消耗材料总成本的4５.4%和3８.２％。 消耗材料的成本还可以进一步降低，如将碲化镉薄膜的厚度减薄1微米,则碲化镉材料的消耗将降低20%,从而使材料总成本降低9.1%，即从每峰瓦6.21元降为5.64元。如使用 99.999%纯度的碲化镉,效率依然能达到7％,材料成本还将进一步降低。因此,材料成本达到 或低于每峰瓦５元人民币是可能的。 考虑工资、管理、电力和设备折旧等其他成本，碲化镉薄膜太阳能电池的成本大约是每峰瓦13.64元人民币或更低。因此，即使销售价格为每峰瓦２０~22元人民币,约为晶体硅太阳能电池现在价格的60％,也能保证制造商有相当的利润空间。
3上海海事大学青年骨干教师培养项目(No.025063) 张榕:通信作者 Tel :021********* E 2mail :rongzhang @https://www.doczj.com/doc/1412002718.html, 碲化镉薄膜太阳能电池及其溅射制备3 张 榕1,周海平2,陈 红3 (1 上海海事大学基础科学部,上海200135;2 四川师范大学物理与电子工程学院,成都610066; 3 上海交通大学物理系凝聚态光谱与光电子物理实验室,上海200030) 摘要 简单综述了化合物半导体碲化镉太阳能电池的发展历史、基本结构和核心问题,在此基础上重点总结了 用溅射法制备的多晶碲化镉薄膜太阳能电池的优缺点、面临问题、发展现状,展望了它的发展趋势,并讨论了用溅射法制备渐变带隙碲化镉薄膜太阳能电池以提高转化效率的可能性。 关键词 碲化镉 薄膜太阳能电池 溅射法中图分类号:TM914.42 An Overvie w of CdT e Thin Film Solar Cells and R elevant Sputtering F abrication ZHAN G Rong 1,ZHOU Haiping 2,C H EN Hong 3 (1 Basic Science Department ,Shanghai Maritime University ,Shanghai 200135;2 Department of Physics and Electronic Engineering , Sichuan Normal University ,Chengdu 610066;3 Laboratory of Condensed Matter Spectroscopy and Opto 2electronic Physics , Department of Physics ,Shanghai Jiaotong University ,Shanghai 200030) Abstract This article firstly gives a brief overview to the development history ,basic structures and critical is 2 sues of compound semiconductor Cd Te 2based solar cells ,then sheds light on the advatages and disadvantages ,current status ,and trend of development of the sputtered polycrystalline Cd Te thin film solar cells.Finally ,it also discusses the possibility to fabricate graded 2bandgap Cd Te solar cells by using the sputtering method K ey w ords Cd Te ,thin film solar cells ,sputtering 0 引言 随着当今世界人口和经济的增长、能源资源的日益匮乏、环境的日益恶化以及人们对电能的需求量越来越大,太阳能的开发和利用已经在全球范围内掀起了热潮。这非常有利于生态环境的可持续发展,造福子孙后代,因此世界各国竞相投资研究开发太阳能电池。 太阳能电池是一种利用光生伏特效应将太阳光能直接转化为电能的器件。早在1839年,科学家们已经开始研究光生伏特效应,到20世纪40年代中期,太阳能电池的研制取得了重大突破,在单晶硅中发现了称之为Czochralski 的过程。1954年,美国贝尔实验室根据这个Czochralski 的过程成功研制了世界上第一块太阳能电池,能量转换效率达到4%。太阳能电池的问世,标志着太阳能开始借助人工器件直接转换为电能,这是世界能源业界的一次新的飞跃。 太阳能电池种类繁多,包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、化合物半导体电池和叠层太阳能电池等。 硅材料是目前太阳能电池材料(即光伏材料)的主流,这不仅因为硅在地壳中含量丰富,而且用它制成的电池转化效率相对较高。单晶硅太阳能电池在实验室里最高的转换效率接近25%,而规模生产的单晶硅太阳能电池,其效率为15%。但是单晶硅太阳能电池制作工艺繁琐,且单晶硅成本价格居高不下,大幅降低成本非常困难,无法实现太阳能发电的大规模普及。 随着新材料的不断开发和相关技术的发展,以其他材料为基础的太阳能电池愈来愈显示出诱人的前景。目前国际低成本大规模生产技术的研究主要集中在多晶硅、大面积薄膜非晶硅、碲化镉(Cd Te )、铜铟硒(CuInSe 2)太阳能电池,Ⅲ2Ⅴ族化合物半导体高效太阳能电池,非晶硅及结晶硅混合型薄膜太阳能电池等方面。与单晶硅太阳能电池相比,除多晶硅、砷化镓、铜铟硒、碲化镉等外,其他材料的电池光电转化效率普遍未超过15%。尽管如此,硅材料仍不是最理想的光伏材料,这主要是因为硅是间接带隙半导体材料,其光学吸收系数较低,所以研究其他光伏材料成为当前的一种趋势。其中,Cd Te 和CuInSe 2被认为是两种非常有应用前景的光伏材料,目前已经取得一定的进展,但是要将它们大规模生产并与晶体硅太阳能电池抗衡还需要投入大量的人力物力进行研发。 Cd Te 是一种化合物半导体,在太阳能电池中一般作吸收层。由于它的直接带隙为1.45eV [1],最适合于光电能量转换, 因此使得约2 μm 厚的Cd Te 吸收层在其带隙以上的光学吸收率达到90%成为可能,允许的最高理论转换效率在大气质量AM1.5条件下高达27%[2]。Cd Te 容易沉积成大面积的薄膜,沉积速率也高。因此,Cd Te 薄膜太阳能电池的制造成本较低,是应用前景较好的一种新型太阳能电池,已成为美、德、日、意等国研发的主要对象。目前,已获得的最高效率为16.5%(1cm 2),电池模块效率达到11%(0.94m 2)[2～4]。然而,人们当前对Cd Te 太阳能电池的特点和发展趋势认识很零散,没有一个系统的、整体的了解。此外,人们对用溅射法制备的多晶碲化
松下将于2012年量产负极材料采用 硅系合金的锂离子充电电池 松下2009年12月25日宣布,负极材料采用硅系合金的锂离子充电电池即将达到实用水平。此次开发的是笔记本电脑用标准的“18650”尺寸(直径18mm ×高65mm)单元,容量高达4.0Ah,将于2012年度开始量产。 松下通过将负极材料由原来的石墨更换为具有10倍以上理论容量的硅系合金,实现了高容量化。正极采用镍系材料。电压稍低,为3.4V,但电池容量达13.6Wh。体积能量密度达到800Wh/L。重量约为54g,重量能量密度为251. 9Wh/kg。 此外,该公司还透露,负极材料和原来一样仍采用石墨、正极材料实现高密度化、容量高达3.4A h的电池也将达到实用水平。该产品的电压为3.6V,电池容量为12.2Wh。体积能量密度为730Wh/L。重量约为46g,比采用硅系合金的电池略轻,重量能量密度高达265.2Wh/kg。据称该电池将于2011年度开始量产。 松下2009年12月18日还发布了18650尺寸的锂离子充电电池(参阅本站报道)。容量为3.1Ah,较现有的2.9A h产品实现了高容量化,现已开始量产。松下通过上述一系列发布展示了18650单元的发展蓝图。 章从福 摘碲化镉薄膜太阳能电池生产线在成都建成投产 据《中国电子报》2010年1月5日报道,日前,一条5兆瓦碲化镉薄膜太阳能电池生产线在成都市双流县建成并正式投产。据负责该项目建设的成都中光电阿波罗太阳能有限公司董事长兼总经理侯仁义介绍,这条生产线于2009年10月调试成功,并投入中试生产,是目前国内唯一的一条碲化镉薄膜太阳能电池生产线,拥有靶材制作等多项专利。侯仁义说:“这条生产线建成投产,将打破外国在该行业的垄断现状,对发展我国新型太阳能电池产业和四川光伏产业结构调整都将产生重要影响。” 碲化镉薄膜太阳能电池的制造成本低,目前已获得的最高效率为16%,是美、德、日、意等国家研究开发的主要对象。四川阿波罗太阳能科技有限责任公司通过3年多的努力,已制造出小面积电池,转换率达到11%,接近世界先进水平,大面积电池转换率接近7.5%。 40
２０１０．３Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．３ 新产品新技术 美国First Solar 公司碲化镉薄膜太阳电池 ＦｉｒｓｔＳｏｌａｒ是全球最重要的碲化镉（ＣｄＴｅ）薄膜光伏组件制造商，它几乎可与整个产业划上等号，其以低生产成本与高转换效率，快速席卷薄膜太阳能市场，并且直接威胁结晶硅太阳电池的领导地位。与传统的晶硅技术相比，使用ＣｄＴｅ专利技术的太阳电池发电量更大，并拥有更低廉的生产成本。因为与其他薄膜技术（硅薄膜、ＣＩＧＳ）相比，ＣｄＴｅ薄膜技术制造工艺简单，设备成本占总成本的比例小，所以拥有更低的生产成本。 ２１５ ＦｉｒｓｔＳｏｌａｒ公司是世界领先的太阳能光伏组件制造商之一。１９９９年，ＦｉｒｓｔＳｏｌａｒ在俄亥俄州匹兹堡市建设自己的第一条试生产线。到２００２年，ＦｉｒｓｔＳｏｌａｒ商用太阳电池组件的年产量已达１．５ＭＷ。在市场的巨大需求下，ＦｉｒｓｔＳｏｌａｒ将其试生产线扩建为更自动化的生产线，２００５年的产能已达２５ＭＷ，至２００９年公司产能已超过１ＧＷ。从玻璃到最终产品———太阳电池组件的生产时间少于２．５小时。公司通过独有的系统化复制过程ＣｏｐｙＳｍａｒｔ快速高效地增设新生产线，并能在最短时间内达到最高产能。有了ＣｏｐｙＳｍａｒｔ，ＦｉｒｓｔＳｏｌａｒ在全球各地建设制造厂时便能以匹兹堡顶尖水平的工厂作为模板快速建立新生产线。 ＦｉｒｓｔＳｏｌａｒ目前有三处生产基地，第一处为美国俄亥俄州匹兹堡市，于２００５年开始生产；第二处为德国法兰克福，于２００７年开始生产，德国厂成立时吸取美国厂建立时的经验，快速缩短生产线建造、产品试产至量 产的时间；第三处生产基地位于马来西亚Ｋｕｌｉｍ，由于具有之前美国厂与德国厂的经验，使得生产线设好后，产能即可达到最大值，这也使得ＦｉｒｓｔＳｏｌａｒ可以大规模量产压低单位成本。 ＦｉｒｓｔＳｏｌａｒ近几年组件成本逐步下降，２００５年每瓦１．５９美元，至２００８年第四季已经下降至每瓦０．９８美元，已经低于每瓦一美元的重要关卡，相对于目前晶硅太阳电池组件每 瓦成本仍高于二美元、硅薄膜太阳电池组件每瓦成本高于１．５美元，因此ＦｉｒｓｔＳｏｌａｒ太阳电池组件在产品单位价格上具有相当的竞争力。２００９年６月，ＦｉｒｓｔＳｏｌａｒ宣布：到２０１４年，公司会将每瓦的制造成本降至５２～６３美分。ＦｉｒｓｔＳｏｌａｒ似乎已达成许多太阳能公司梦寐以求的目标：与发电成本一致，意即达到太阳能发电成本与传统电力成本相同。 ＦｉｒｓｔＳｏｌａｒ最近几年生产线扩充的情况