广东星环新能源科技有限公司怎么样

众所周知，利用太阳能有许多优点，光伏发电将为人类提供主要的能源，但目前来讲，要使太阳能发电具有较大的市场，被广大的消费者接受，提高太阳电池的光电转换效率，降低生产成本应该是我们追求的最大目标，从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。从工业化发展来看，重心已由单晶向多晶方向发展，主要原因为；[1]可供应太阳电池的头尾料愈来愈少；[2] 对太阳电池来讲，方形基片更合算，通过浇铸法和直接凝固法所获得的多晶硅可直接获得方形材料；[3]多晶硅的生产工艺不断取得进展，全自动浇铸炉每生产周期（50小时）可生产200公斤以上的硅锭，晶粒的尺寸达到厘米级；[4]由于近十年单晶硅工艺的研究与发展很快，其中工艺也被应用于多晶硅电池的生产，例如选择腐蚀发射结、背表面场、腐蚀绒面、表面和体钝化、细金属栅电极，采用丝网印刷技术可使栅电极的宽度降低到50微米，高度达到15微米以上，快速热退火技术用于多晶硅的生产可大大缩短工艺时间，单片热工序时间可在一分钟之内完成，采用该工艺在100平方厘米的多晶硅片上作出的电池转换效率超过14％。据报道，目前在50～60微米多晶硅衬底上制作的电池效率超过16％。利用机械刻槽、丝网印刷技术在100平方厘米多晶上效率超过17％，无机械刻槽在同样面积上效率达到16％，采用埋栅结构，机械刻槽在130平方厘米的多晶上电池效率达到15.8％。 下面从两个方面对多晶硅电池的工艺技术进行讨论。

2. 实验室高效电池工艺实验室技术通常不考虑电池制作的成本和是否可以大规模化生产，仅仅研究达到最高效率的方法和途径，提供特定材料和工艺所能够达到的极限。2.1关于光的吸收对于光吸收主要是：（1）降低表面反射；（2）改变光在电池体内的路径；（3）采用背面反射。对于单晶硅，应用各向异性化学腐蚀的方法可在（100）表面制作金字塔状的绒面结构，降低表面光反射。但多晶硅晶向偏离（100）面，采用上面的方法无法作出均匀的绒面，目前采用下列方法:[1]激光刻槽用激光刻槽的方法可在多晶硅表面制作倒金字塔结构，在500～900nm光谱范围内，反射率为4～6％，与表面制作双层减反射膜相当。而在（100）面单晶硅化学制作绒面的反射率为11％。用激光制作绒面比在光滑面镀双层减反射膜层（ZnS/MgF2）电池的短路电流要提高4％左右，这主要是长波光（波长大于800nm）斜射进入电池的原因。激光制作绒面存在的问题是在刻蚀中，表面造成损伤同时引入一些杂质，要通过化学处理去除表面损伤层。该方法所作的太阳电池通常短路电流较高，但开路电压不太高，主要原因是电池表面积增加，引起复合电流提高。[2]化学刻槽应用掩膜（Si3N4或SiO2）各向同性腐蚀，腐蚀液可为酸性腐蚀液，也可为浓度较高的氢氧化钠或氢氧化钾溶液，该方法无法形成各向异性腐蚀所形成的那种尖锥状结构。据报道，该方法所形成的绒面对700～1030微米光谱范围有明显的减反射作用。但掩膜层一般要在较高的温度下形成，引起多晶硅材料性能下降，特别对质量较低的多晶材料，少子寿命缩短。应用该工艺在225cm2的多晶硅上所作电池的转换效率达到16.4%。掩膜层也可用丝网印刷的方法形成。[3]反应离子腐蚀（RIE）该方法为一种无掩膜腐蚀工艺，所形成的绒面反射率特别低，在450～1000微米光谱范围的反射率可小于2％。仅从光学的角度来看，是一种理想的方法，但存在的问题是硅表面损伤严重，电池的开路电压和填充因子出现下降。[4]制作减反射膜层对于高效太阳电池，最常用和最有效的方法是蒸镀ZnS/MgF2双层减反射膜，其最佳厚度取决于下面氧化层的厚度和电池表面的特征，例如，表面是光滑面还是绒面，减反射工艺也有蒸镀Ta2O5, PECVD沉积 Si3N3等。ZnO导电膜也可作为减反材料。2.2金属化技术在高效电池的制作中，金属化电极必须与电池的设计参数，如表面掺杂浓度、PN结深，金属材料相匹配。实验室电池一般面积比较小（面积小于4cm2），所以需要细金属栅线（小于10微米），一般采用的方法为光刻、电子束蒸发、电子镀。工业化大生产中也使用电镀工艺，但蒸发和光刻结合使用时，不属于低成本工艺技术。[1]电子束蒸发和电镀通常，应用正胶剥离工艺，蒸镀Ti/Pa/Ag多层金属电极，要减小金属电极所引起的串联电阻，往往需要金属层比较厚（8～10微米）。缺点是电子束蒸发造成硅表面/钝化层介面损伤，使表面复合提高，因此，工艺中，采用短时蒸发Ti/Pa层，在蒸发银层的工艺。另一个问题是金属与硅接触面较大时，必将导致少子复合速度提高。工艺中，采用了隧道结接触的方法，在硅和金属成间形成一个较薄的氧化层（一般厚度为20微米左右）应用功函数较低的金属(如钛等)可在硅表面感应一个稳定的电子积累层(也可引入固定正电荷加深反型)。另外一种方法是在钝化层上开出小窗口（小于2微米），再淀积较宽的金属栅线（通常为10微米），形成mushroom—like状电极，用该方法在4cm2 Mc-Si上电池的转换效率达到17.3％。目前，在机械刻槽表面也运用了Shallow angle (oblique)技术。2.3 PN结的形成技术[1]发射区形成和磷吸杂对于高效太阳能电池，发射区的形成一般采用选择扩散，在金属电极下方形成重杂质区域而在电极间实现浅浓度扩散，发射区的浅浓度扩散即增强了电池对蓝光的响应，又使硅表面易于钝化。扩散的方法有两步扩散工艺、扩散加腐蚀工艺和掩埋扩散工艺。目前采用选择扩散，15×15cm2电池转换效率达到16.4%，n++、n+区域的表面方块电阻分别为20Ω和80Ω.对于Mc—Si材料，扩磷吸杂对电池的影响得到广泛的研究，较长时间的磷吸杂过程（一般3～4小时），可使一些Mc—Si的少子扩散长度提高两个数量级。在对衬底浓度对吸杂效应的研究中发现，即便对高浓度的衬第材料，经吸杂也能够获得较大的少子扩散长度（大于200微米），电池的开路电压大于638mv, 转换效率超过17％。[2]背表面场的形成及铝吸杂技术在Mc—Si电池中，背p+p结由均匀扩散铝或硼形成，硼源一般为BN、BBr、APCVD SiO2：B2O8等，铝扩散为蒸发或丝网印刷铝，800度下烧结所完成，对铝吸杂的作用也开展了大量的研究，与磷扩散吸杂不同，铝吸杂在相对较低的温度下进行。其中体缺陷也参与了杂质的溶解和沉积，而在较高温度下，沉积的杂质易于溶解进入硅中，对Mc—Si产生不利的影响。到目前为至，区域背场已应用于单晶硅电池工艺中，但在多晶硅中，还是应用全铝背表面场结构。[3]双面Mc—Si电池Mc—Si双面电池其正面为常规结构，背面为N＋和P＋相互交叉的结构，这样，正面光照产生的但位于背面附近的光生少子可由背电极有效吸收。背电极作为对正面电极的有效补充，也作为一个独立的栽流子收集器对背面光照和散射光产生作用，据报道，在AM1.5条件下，转换效率超过19％。2.4 表面和体钝化技术对于Mc—Si，因存在较高的晶界、点缺陷（空位、填隙原子、金属杂质、氧、氮及他们的复合物）对材料表面和体内缺陷的钝化尤为重要，除前面提到的吸杂技术外，钝化工艺有多种方法，通过热氧化使硅悬挂键饱和是一种比较常用的方法，可使Si-SiO2界面的复合速度大大下降，其钝化效果取决于发射区的表面浓度、界面态密度和电子、空穴的浮获截面。在氢气氛中退火可使钝化效果更加明显。采用PECVD淀积氮化硅近期正面十分有效，因为在成膜的过程中具有加氢的效果。该工艺也可应用于规模化生产中。应用Remote PECVD Si3N4可使表面复合速度小于20cm/s。

3 工业化电池工艺太阳电池从研究室走向工厂，实验研究走向规模化生产是其发展的道路，所以能够达到工业化生产的特征应该是：[1]电池的制作工艺能够满足流水线作业；[2]能够大规模、现代化生产；[3]达到高效、低成本。当然，其主要目标是降低太阳电池的生产成本。目前多晶硅电池的主要发展方向朝着大面积、薄衬底。例如，市场上可见到125×125mm2、150×150mm2甚至更大规模的单片电池，厚度从原来的300微米减小到目前的250、200及200微米以下。效率得到大幅度的提高。日本京磁（Kyocera）公司150×150的电池小批量生产的光电转换效率达到17.1%，该公司1998年的生产量达到25.4MW。 （1）丝网印刷及其相关技术多晶硅电池的规模化生产中广泛使用了丝网印刷工艺，该工艺可用于扩散源的印刷、正面金属电极、背接触电极，减反射膜层等，随着丝网材料的改善和工艺水平的提高，丝网印刷工艺在太阳电池的生产中将会得到更加普遍的应用。a.发射区的形成利用丝网印刷形成PN结，代替常规的管式炉扩散工艺。一般在多晶硅的正面印刷含磷的浆料、在反面印刷含铝的金属浆料。印刷完成后，扩散可在网带炉中完成（通常温度在900度），这样，印刷、烘干、扩散可形成连续性生产。丝网印刷扩散技术所形成的发射区通常表面浓度比较高，则表面光生载流子复合较大，为了克服这一缺点，工艺上采用了下面的选择发射区工艺技术，使电池的转换效率得到进一步的提高。b.选择发射区工艺在多晶硅电池的扩散工艺中，选择发射区技术分为局部腐蚀或两步扩散法。局部腐蚀为用干法（例如反应离子腐蚀）或化学腐蚀的方法，将金属电极之间区域的重扩散层腐蚀掉。最初，Solarex应用反应离子腐蚀的方法在同一台设备中，先用大反应功率腐蚀掉金属电极间的重掺杂层，再用小功率沉积一层氮化硅薄膜，该膜层发挥减反射和电池表面钝化的双重作用。在100cm2的多晶上作出转换效率超过13％的电池。在同样面积上，应用两部扩散法，未作机械绒面的情况下转换效率达到16％。c.背表面场的形成背PN结通常由丝网印刷A浆料并在网带炉中热退火后形成，该工艺在形成背表面结的同时，对多晶硅中的杂质具有良好的吸除作用，铝吸杂过程一般在高温区段完成，测量结果表明吸杂作用可使前道高温过程所造成的多晶硅少子寿命的下降得到恢复。良好的背表面场可明显地提高电池的开路电压。d.丝网印刷金属电极在规模化生产中，丝网印刷工艺与真空蒸发、金属电镀等工艺相比，更具有优势，在目前的工艺中，正面的印刷材料普遍选用含银的浆料，其主要原因是银具有良好的导电性、可焊性和在硅中的低扩散性能。经丝网印刷、退火所形成的金属层的导电性能取决于浆料的化学成份、玻璃体的含量、丝网的粗糟度、烧结条件和丝网版的厚度。八十年度初，丝网印刷具有一些缺陷，ⅰ)如栅线宽度较大，通常大于150微米；ⅱ)造成遮光较大，电池填充因子较低；ⅲ)不适合表面钝化，主要是表面扩散浓度较高，否则接触电阻较大。目前用先进的方法可丝网印出线宽达50微米的栅线，厚度超过15微米，方块电阻为2.5~4mΩ，该参数可满足高效电池的要求。有人在15×15平方厘米的Mc—Si上对丝网印刷电极和蒸发电极所作太阳电池进行了比较，各项参数几乎没有差距。4 结束语多晶硅电池的制作工艺不断向前发展，保证了电池的效率不断提高，成本下降，随着对材料、器件物理、光学特性认识的加深，导致电池的结构更趋合理，实验室水平和工业化大生产的距离不断缩小。丝网印刷和埋栅工艺为高效、低成本电池发挥了主要作用，高效Mc—Si电池组件已大量进入市场，目前的研究正致力于新性薄膜结构、廉价衬底上的电池等，面对用户，我们需要作的工作是实现更大批量的、低成本的生产，愿我们更加努力实现这一目标。

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被新的一期The Economist的社论的标题吸引，遂翻了这篇文章，谨供参考，欢迎交流观点，同时指正不足之处。

ALMOST 150 years after photovoltaic cells and wind turbines were invented, they still generate only 7% of the world’s electricity.

在太阳能光伏发电和风力涡轮发电技术问世将近150年后，它们依然只产生全球7%的电力。

Yet something remarkable is happening. From being peripheral to the energy system just over a decade ago, they are now growing faster than any other energy source and their falling costs are making them competitive with fossil fuels.

可有些令人瞩目的事情却在发生。十年前还是能源系统里微不足道的一部分，而现在它们比其他任何能源都发展的要快，不停降低的成本使得它们能够同化石燃料旗鼓相当。

BP, an oil firm, expects renewables to account for half of the growth in global energy supply over the next 20 years. It is no longer far-fetched to think that the world is entering an era of clean, unlimited and cheap power. About time, too.

BP，一家石油公司，作出预期认为可再生能源将在接下来的20年内占到全球供能数量增长的一半。认为世界即将进入一个干净，无限且廉价能源的时代不再是不着边际的想法。同时，也该是时候了。

There is a $20trn hitch, though. To get from here to there requires huge amounts of investment over the next few decades, to replace old smog-belching power plants and to upgrade the pylons and wires that bring electricity to consumers.

然而，这还存在着一道200亿美刀的鸿沟。从现在的境地到理想的状态需要接下来的几十年中投入巨额的资金，来取代那些喷云吐雾的发电厂，同时将给消费者输送电力的电缆塔和电线进行更新换代。

Normally investors like putting their money into electricity because it offers reliable returns. Yet green energy has a dirty secret. The more it is deployed, the more it lowers the price of power from any source.

通常情况下投资者喜欢将他们的资金投入到电力产业中因为这会提供可靠的收益。 然而，绿色能源却有一个肮脏的秘密——它投入使用的越广泛，来自其他资源产生的能源的价格就将降得越低。

That makes it hard to manage the transition to a carbon-free future, during which many generating technologies, clean and dirty, need to remain profitable if the lights are to stay on. Unless the market is fixed, subsidies to the industry will only grow.

这使得向没有碳排放的未来的转型变得困难了，因为在这个过程中，许多供能的厂家，无论清洁与否，都需要保持盈利，如果灯还需要亮着的话。除非市场的问题解决了，给能源产业的补贴将只会继续增长。

Policymakers are already seeing this inconvenient truth as a reason to put the brakes on renewable energy. In parts of Europe and China, investment in renewables is slowing as subsidies are cut back. However, the solution is not less wind and solar. It is to rethink how the world prices clean energy in order to make better use of it.

政策的制定者已经看到了这个尴尬的事实，同样也将其作为缘由放缓了可再生能源的进一步投放。在欧洲和中国的部分地区，对可再生能源的投资正在放缓，而这正是因为补贴被降低了。然而，解决方法不是减少风或者太阳能，还是去重新思考世界应当如何去给清洁能源定价，进而更好的发挥它的作用。

At its heart, the problem is that government-supported renewable energy has been imposed on a market designed in a different era.

问题的中心在于政府所支持的可再生能源，被投放在了一个与之时代上不相同步的市场里。

For much of the 20th century, electricity was made and moved by vertically integrated, state-controlled monopolies.

20世纪的大多数时间，电力产业都被垂直一体化的国有垄断企业所生产，运输。

From the 1980s onwards, many of these were broken up, privatised and liberalised, so that market forces could determine where best to invest.

从1980s开始，许多这些垄断企业都被分解，私有化或解体了，进而市场力量可以决定哪儿是最好的投资方向。

Today only about 6% of electricity users get their power from monopolies. Yet everywhere the pressure to decarbonise power supply has brought the state creeping back into markets.

今天只有6%的用户从垄断企业获取电力，然而无处不在的对无碳排放能源的需求使得国家不得不走回原先市场化的道路。

**This is disruptive for three reasons. **

而这件事情将是极具破坏性的，有三个原因。

The first is the subsidy system itself. The other two are inherent to the nature of wind and solar: their intermittency and their very low running costs.

首先是补贴体系自身，另外二者则关于风力和太阳能的本质：它们的间歇性以及极低的运作成本。

All three help explain why power prices are low and public subsidies are addictive.

如上三点解释了为什么能源价格非常低然而公众补贴却仍然是不可或缺的。

First, the splurge of public subsidy, of about $800bn since 2008, has distorted the market. It came about for noble reasons—to counter climate change and prime the pump for new, costly technologies, including wind turbines and solar panels.

第一，公众补贴的随意挥霍，自08年起的约8亿美刀，已经扰乱了市场。它投放时打着高尚的旗号——为了抵制气候变化并且要采取措施促使新兴且昂贵的科技，包括风力涡轮和太阳能光伏技术的发展。

But subsidies hit just as electricity consumption in the rich world was stagnating because of growing energy efficiency and the financial crisis. The result was a glut of power-generating capacity that has slashed the revenues utilities earn from wholesale power markets and hence deterred investment.

但是补贴入市的时机恰好是发达世界中电力消费因逐渐提高的能源效率以及经济危机而遭遇滞涨的时刻。

Second, green power is intermittent. The vagaries of wind and sun—especially in countries without favourable weather—mean that turbines and solar panels generate electricity only part of the time. To keep power flowing, the system relies on conventional power plants, such as coal, gas or nuclear, to kick in when renewables falter. But because they are idle for long periods, they find it harder to attract private investors. So, to keep the lights on, they require public funds.

第二，绿色能源是间歇性的。风和太阳的不可预测性——尤其是在没有有力天气情况的国家——意味着涡轮和光伏电板仅仅只能部分时间产生电力。为了保证能源的供应，这个系统还需要依赖传统的发电方式，比如煤，天然气或者是核能，在可再生能源无法工作的时候接手。但是正因为可再生能源的长期搁置，它们很难能够吸引到私人投资者。所以，为了能够持续供电，它们需要公共的资金支持。

Everyone is affected by a third factor: renewable energy has negligible or zero marginal running costs—because the wind and the sun are free. In a market that prefers energy produced at the lowest short-term cost, wind and solar take business from providers that are more expensive to run, such as coal plants, depressing power prices, and hence revenues for all.

每个人都被第三个因素所影响：可再生能源有着微乎其微甚至可以不计的边际运作成本——因为风能和太阳能是免费的。在一个倾向于短期能源生产成本最低的市场中，风能和太阳能从供应商手中接手过来运营成本更高的供电方式比如火力发电厂，进而压低供能价格，造福整个市场。

注释：我个人对该段的理解是，从短期上来说，新能源收益是非常低的，进而没有投资者愿意投资建厂来提供新能源，这是供不足；而现在越来越多的人有保护环境的意识，进而有对绿色清洁能源的需求，导致需求大，供需之间有缺口，政府却通过给传统能源提供补助的方式来促使人们使用传统能源而非清洁能源，进而有了“清洁能源从供应商手中接过运营成本更高。。。进而造福整个市场”（因为它间接性的拉低了其他能源的供应价格）

The higher the penetration of renewables, the worse these problems get—especially in saturated markets. In Europe, which was first to feel the effects, utilities have suffered a “lost decade” of falling returns, stranded assets and corporate disruption.

可再生能源渗透的越深，这些问题就会变得越严重——尤其是在饱和的市场中。欧洲已经首先感受到了这些影响，公用事业已经遭受了一个“失落的十年”——收益下降，资产滞胀以及企业破产。

Last year, Germany’s two biggest electricity providers, E.ON and RWE, both split in two. In renewable-rich parts of America power providers struggle to find investors for new plants. Places with an abundance of wind, such as China, are curtailing wind farms to keep coal plants in business.

去年，德国两家最大的电力公司，E.ON和RWE，都分裂成了两家。在可再生能源盛行的地区，美国的能源供应商努力寻找投资商开设新的电厂。有充足风力的地区，比如中国，都已经雪藏了风力发电厂，以保持火力发电厂的运营。

The corollary is that the electricity system is being re-regulated as investment goes chiefly to areas that benefit from public support.

必然的结果就是电力系统正在被重新设立规则，伴随着投资大部分流向能够从公共补贴中收益的区域。

Paradoxically, that means the more states support renewables, the more they pay for conventional power plants, too, using “capacity payments” to alleviate intermittency. In effect, politicians rather than markets are once again deciding how to avoid blackouts.

矛盾的是，这也意味着支持可再生能源的国家越多，他们支付给传统发电厂的也越多，因为他们用“支付能力”来缓解可再生能源的间歇性问题。实际上，是政客而非市场在又一次在选择如何规避停电的发生。

They often make mistakes: Germany’s support for cheap, dirty lignite caused emissions to rise, notwithstanding huge subsidies for renewables.

他们却又总是犯错误：德国支持廉价的能源，引擎点火导致的污染排放却增加了，尽管为可再生能源发放了巨额的补贴。

Without a new approach the renewables revolution will stall.

The good news is that new technology can help fix the problem.

没有新办法的话，可再生能源的改革将要停滞了。而好消息是新的科技将帮助解决这个问题。

Digitalisation, smart meters and batteries are enabling companies and households to smooth out their demand—by doing some energy-intensive work at night, for example.

数字化，智能电表以及电池都在帮助企业和家庭缓和他们的需求——通过例如将能源密集型的工作放在夜晚。

This helps to cope with intermittent supply. Small, modular power plants, which are easy to flex up or down, are becoming more popular, as are high-voltage grids that can move excess power around the network more efficiently.

这有效解决了间歇性供应的问题。同时易于上下弯曲的小型模块化发电厂正在变得十分流行，能够使得更多额外能源更有效的在电路网络中运行的高压系统网络亦然。

The bigger task is to redesign power markets to reflect the new need for flexible supply and demand. They should adjust prices more frequently, to reflect the fluctuations of the weather.

更大的任务是重新设计能源供给市场，以反应对灵活的供需关系的需要。他们应当更为频繁的调整价格，以反应天气的变化。

At times of extreme scarcity, a high fixed price could kick in to prevent blackouts. Markets should reward those willing to use less electricity to balance the grid, just as they reward those who generate more of it.

在极度稀缺的年代，一个高昂的固定价格能够很好的起到防止市场崩溃的作用。市场应当奖励那些愿意用更少的电的人，来调控市场，正如它们奖励那些生产的更多的人。

Bills could be structured to be higher or lower depending how strongly a customer wanted guaranteed power all the time—a bit like an insurance policy. In short, policymakers should be clear they have a problem and that the cause is not renewable energy, but the out-of-date system of electricity pricing. Then they should fix it.

账单价格的高低可以根据客户有多想要无时无刻供应的稳定的能源来制定，有一点像保险的售卖政策。总而言之，政策的制定者应当明确他们目前面临着一个问题并且这问题的原因不是可再生能源，而是早已过时的电力价格机制。他们应该修复这问题。

写在文末的一些感想：这篇文章提出的一些问题确实值得我们思考，比如中国将风力发电弃之不用，目的是为了火力发电厂的持续运作。这的确是我们国家，甚至是全球都需要面对的问题，在转型期间，原有的能源结构如何平稳的过渡，how to get to there from here，在考虑可持续发展的长远目标的同时，又要如何控制住当下的成本，维持经济发展，的确是很棘手的问题。我们不可能违背客观规律，那么可能正如文中所提出的，要么从价格机制上予以调控，要么，就寄希望于科技，改变我们的未来吧。