太陽(yáng)能電池（又被稱為“太陽(yáng)能芯片”、“光電池”或“太陽(yáng)能光伏”），是一種利用光電效益、光化學(xué)效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，能夠通過(guò)吸收太陽(yáng)光直接進(jìn)行發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布《中華人民共和國(guó)2023年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示：2023年太陽(yáng)能電池（光伏電池）產(chǎn)量5.4億千瓦，增長(zhǎng)54.0%；據(jù)國(guó)家海關(guān)總署數(shù)據(jù)顯示：2023年，中國(guó)出口機(jī)電產(chǎn)品13.92萬(wàn)億元，增長(zhǎng)2.9%，占出口總值的58.6%。其中，電動(dòng)載人汽車、鋰離子蓄電池和太陽(yáng)能電池等“新三樣”產(chǎn)品合計(jì)出口1.06萬(wàn)億元，首次突破萬(wàn)億大關(guān)，增長(zhǎng)29.9%。
砷化鎵柔性薄膜太陽(yáng)能電池是世界上公認(rèn)的轉(zhuǎn)換效率最高的光伏電池，相較于傳統(tǒng)的晶硅光伏電池，具有轉(zhuǎn)換效率更高(比晶硅電池高50%以上)、溫度適應(yīng)性寬(工作環(huán)境從-100℃到150℃)、抗輻射性能強(qiáng)等特點(diǎn)。在各種砷化鎵電池中，柔性薄膜砷化鎵多結(jié)電池優(yōu)勢(shì)明顯，其重量不足其它砷化鎵電池的三分之一、比功率為其它砷化鎵電池的三倍以上；同時(shí)具有制造成本低、可彎折等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于航空航天設(shè)備、臨近空間領(lǐng)域、無(wú)人機(jī)及飛艇、特種便攜電源、可穿戴及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、太陽(yáng)能汽車等領(lǐng)域。目前，全球僅有美國(guó)Microlink Devices公司已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)并大規(guī)模應(yīng)用，且受美國(guó)政府出口管制。而我國(guó)在該領(lǐng)域短板明顯，亟待科技攻關(guān)。
項(xiàng)目針對(duì)柔性薄膜三結(jié)砷化鎵太陽(yáng)能電池制造的國(guó)外技術(shù)壁壘，開(kāi)展了科研攻關(guān)并成功實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)研發(fā)了三結(jié)砷化鎵太陽(yáng)能電池大失配外延生長(zhǎng)技術(shù)，解決了大失配材料外延質(zhì)量及生產(chǎn)過(guò)程長(zhǎng)期穩(wěn)定性問(wèn)題，提高了外延片良品率；研發(fā)了三結(jié)砷化鎵太陽(yáng)能電池復(fù)合金屬外延層剝離技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了砷化鎵單晶襯底的重復(fù)利用，降低了制造成本；研制了多波段熒光檢測(cè)專用設(shè)備，保證了產(chǎn)品質(zhì)量；開(kāi)發(fā)了AI已知缺陷識(shí)別技術(shù)、激光修復(fù)技術(shù)以及激光精細(xì)加工工藝和設(shè)備，提高了成品率，實(shí)現(xiàn)了電池的薄膜化、柔性化和產(chǎn)業(yè)化。
項(xiàng)目具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已獲多件中國(guó)發(fā)明專利，并獲多項(xiàng)國(guó)家科技計(jì)劃支持。項(xiàng)目產(chǎn)品已通過(guò)國(guó)家光伏產(chǎn)業(yè)計(jì)量測(cè)試中心檢測(cè)，以及德國(guó)Fraunhofer ISE認(rèn)證，認(rèn)證結(jié)果顯示：光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到35.5%。并被中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所、銀河航天（北京）通信技術(shù)有限公司、科工三院（海鷹）、梅嶺電源等單位采用，反映良好，應(yīng)用前景廣闊。
項(xiàng)目咨詢：王艷欣13371759156
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評(píng)價(jià)單位： |
中國(guó)民營(yíng)科技促進(jìn)會(huì) |
報(bào)告編號(hào)： |
202401003064 |
評(píng)價(jià)日期： |
2024-04-25 |
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組織單位： |
中國(guó)民營(yíng)科技促進(jìn)會(huì)科技成果轉(zhuǎn)化辦公室 |
項(xiàng)目負(fù)責(zé)： |
雷智旺、王艷欣 |
成果管理： |
13681429210 |
1.提供的資料齊全，符合評(píng)價(jià)要求。
2.項(xiàng)目針對(duì)柔性薄膜三結(jié)砷化鎵太陽(yáng)能電池制造的國(guó)外技術(shù)壁壘，開(kāi)展了科研攻關(guān)并成功實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)及特點(diǎn)如下：
（1）研發(fā)了三結(jié)砷化鎵太陽(yáng)能電池大失配外延生長(zhǎng)技術(shù)，解決了大失配材料外延質(zhì)量及生產(chǎn)過(guò)程長(zhǎng)期穩(wěn)定性問(wèn)題，提高了外延片良品率。
（2）研發(fā)了三結(jié)砷化鎵太陽(yáng)能電池復(fù)合金屬外延層剝離技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了砷化鎵單晶襯底的重復(fù)利用，降低了制造成本。
（3）研制了多波段熒光檢測(cè)專用設(shè)備，保證了產(chǎn)品質(zhì)量；開(kāi)發(fā)了AI已知缺陷識(shí)別技術(shù)、激光修復(fù)技術(shù)以及激光精細(xì)加工工藝和設(shè)備，提高了成品率，實(shí)現(xiàn)了電池的薄膜化、柔性化和產(chǎn)業(yè)化。
3.項(xiàng)目產(chǎn)品已通過(guò)國(guó)家光伏產(chǎn)業(yè)計(jì)量測(cè)試中心檢測(cè)，所檢項(xiàng)目符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。并通過(guò)德國(guó)Fraunhofer ISE認(rèn)證，認(rèn)證結(jié)果顯示：光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到35.5%。
4.項(xiàng)目已獲多項(xiàng)國(guó)家科技計(jì)劃支持，項(xiàng)目產(chǎn)品已被中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所、銀河航天（北京）通信技術(shù)有限公司、科工三院（海鷹）、梅嶺電源等單位采用，反映良好，應(yīng)用前景廣闊。
5.項(xiàng)目具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已獲多件中國(guó)發(fā)明專利。
評(píng)價(jià)委員會(huì)認(rèn)為：項(xiàng)目在三結(jié)砷化鎵太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)化制造技術(shù)方面整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中大面積砷化鎵單晶襯底重復(fù)利用及激光微修復(fù)技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，同意通過(guò)科技成果評(píng)價(jià)。
| 姓名 |
工作單位 |
職稱 |
從事專業(yè) |
| 翁 端 |
清華大學(xué)材料學(xué)院 |
正高 | 材料化學(xué) |
| 古宏偉 |
中國(guó)科學(xué)院電工研究所 |
正高 | 電源材料 |
| 繆 謙 |
國(guó)家電網(wǎng) |
正高 | 能源工程 |
| 孫家躍 |
中國(guó)化工學(xué)會(huì)新材料委員會(huì) |
正高 | 功能材料 |
| 李安定 |
生態(tài)環(huán)境部環(huán)境發(fā)展中心 |
正高 | 環(huán)境工程 |
| 聶軍剛 |
機(jī)械科學(xué)研究總院 |
正高 | 重大裝備 |
| 周 迎 |
科技部火炬中心 |
正高 | 科技管理 |
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