Nanosolar: 技术

在Nanosolar，我们投入了七年时间和数亿美元，为了一个工程计划而倾尽心力。那就是：全新研制太阳能发电的设计和制造并将最高质量太阳能电池和电池板的蓝图付诸实现。

为此目的，我们始终不渝地追求创新，绝不会因为现有方法和实践的局限而裹足不前。

我们希望以下信息能使您了解为什么我们实验室和工厂正在进行的工作如此振奋人心，同时为您展示太阳能科技将如何影响亿万美元能源市场的前景。（请经常浏览此网页和/或订阅我们的新闻博客以查询更新。）

走进公司

印刷的太阳能电池

太阳能成本与资本效益的目标始终在于为研制出一种比常规超高真空淀积方法快100倍的印刷术，淀积比硅片薄100倍的半导体薄膜，并创造出一种高效、持久的太阳能电池而探索。

通过利用当前纳米科学领域中的研究成果，创造出新形式的纳米颗粒，并将其用于我们的专利油墨配方中，我们的团队已经达到了这个目标。

其成果是，我们现在可以使用印刷业设备以高速生产太阳能箔带，将印刷术的经济实惠带到了半导体制造业中。

太阳能电池板组装

我们在生产工艺和设备上的创新几乎体现在太阳能电池和电池板每一步的制造过程中，包括太阳能电池板的快速组装。

应用最新的机器人技术——主要是借鉴于汽车工业——并且重新研制层压设备，使我们实现了大流量与高质量的由电池到电池板的组装。

我们的电池板组装厂采用自动化设备，每条生产线的速度达到空前的每10秒钟组装一块太阳能电池板（每年640MW）。

完整的技术平台

我们所开发的电池技术平台的特点，用专业术语讲，是将CIGS半导体印刷在成本低廉的导电金属箔上，然后将其反面与一个MWT结构相连接。在整个过程中，我们开发了在稳定状态下连续加工的卷轴到卷轴的材料淀积工艺。基于我们所预见到的许多未来发展的可能性，这个电池技术平台的发掘只是刚刚起步。如果您想亲身参与其中，请加入我们的团队。

从产品的角度讲，我们的太阳能电池重量轻、可弯曲、连接简便、尺寸易调，且每块电池能产生高达25 Amps的电流（换而言之，大于目前市场上其他薄膜技术可产生电流量的25倍）。其每个特征都使产品拥有独特的优势与效益，同时针对特定应用创造了客户价值。

电池具有多种不同尺寸，我们的标准尺寸为165x135mm（从系统安装角度优化的尺寸）：

分别独立地制造太阳能电池和太阳能电池板，使我们有机会在这两方面同时改进和创新。我们可以在不浪费电池生产所需的大型投资的前提下迅速应对新的市场与产品的要求，并创造新的产品。

Nanosolar的生产过程详解

我们每一个生产步骤的目标都是为了达到最高的生产量，以利于生产出具有价格和资本效益双重优势的太阳能电池和太阳能电池板：

1. 半导体纳米颗粒。因为薄膜只有微米级厚，所以生产薄膜的纳米颗粒需更小。右边显示的是尺寸为20nm的纳米颗粒，其直径相当于200个原子的尺寸。我们研制了一种专利配方，其中的纳米颗粒可生产出最佳的太阳能电池，并开发了专门用于制造这种的纳米颗粒的高产能的专利技术。 2. 纳米颗粒墨汁。我们研制的墨汁是一种能将我们的纳米颗粒高质量地、稳定地、非凝聚地散布于其中的专利化学品。这种墨汁可形成高质量的涂层。
3. 印刷的箔带。我们将纳米颗粒墨汁用高产量涂层/印刷技术印在一种特制的专利合金金属箔带上，这些技术可以在正常环境中使用，而不需要超洁净工作车间。 4. 电池的制作。电池制作的最后一个步骤是为电池安装指形电极和后电极，以使电池在光能与电阻损耗最少的情况下有效导电。然后太阳能电箔被切开并制成片状，成为单独的电池。电池可以被切割成任何尺寸。我们对每块电池进行测试并按其电性能上的特点将其分类至不同的性能箱内。
5. 电池板的组装。. 电池被组装到电路中并碾压至电池板中。因为我们只使用性能相匹配的电池，所以每块电池板内因不匹配所导致的损失被减少到小于0.1%，其性能和可靠性得以提高。我们的电池板组装厂采用自动化设备，可在一条生产线上以每10秒钟一块太阳能电池板的速度进行生产。

现实自然比以上陈述的更复杂。我们的太阳能电池由超过十五种材料层/部件组成，其中一些厚度只相当于几百个原子。

基于超低成本的中等效率+精明的产品设计=最高客户价值

通过提供超低成本的中等效率太阳能电池，我们实现了太阳能电池和电池板的成本效率和经济性。其原因是能量转换率为15%和20%的电池在性能上相差还不到两倍，而在成本上每平方米$20与$200则相差十倍。在太阳能发电业内，这相当于制造一辆丰田与法拉利的区别。

所以虽然我们的主要关注点一直是超低成本，但实际上我们实现超低成本的方法现在也开始提供相当高的能量转换效率——超出了我们的科研人员不久之前的预见。高达16.4%的太阳能箔带效率已被国家可再生能源研究室（NREL）独立验证；而且我们的第一代生产线可制造出11%效率的太阳能板。（细节参见以下所列出的白皮书。）

精明的产品设计起到了极其重要的作用，确保我们的客户无需使用最高效率电池板而不在系统级受任何损失。传统的看法认为使用较低的太阳能电池效率会导致较高的系统配套以及安装费用，但这种看法忽略了精明产品设计可能带来的效益。通过对各部件成本的细致研究，可设计出最佳的安装方案。精明的产品设计可以免除所有系统配套费用的损失。

白皮书与产品数据表

	超低成本的太阳能电池：Nanosolar的电池技术平台概述（PDF格式） Nanosolar白皮书，2009年9月
	Nanosolar Utility Panel™: 技术概述（PDF格式） Nanosolar白皮书，2009年9月
	数据表，Nanosolar Utility Panel™ （PDF格式）