碲化镉薄膜太阳能电池在生产成本大大低于晶体硅和其他材料的太阳能电池技术，其次它和太阳的光谱最一致，可吸收95%以上的阳光。标准工艺，低能耗，生命周期结束后，可回收，强弱光均可发电，温度越高表现越好。拥有这么多优势的碲化镉薄膜太阳能电池在全球市场占有率上已经开始向传统晶体硅太阳能电池发起了挑战，碲化镉薄膜太阳能电池的领军企业美国First Solar公司一度成为全球市值最高的太阳能电池企业。然而，碲化镉太阳能电池自身也仍是有一些缺点。 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。过去碲是以铜，铅，锌等矿山的伴生矿副产品形式，也就是矿渣，以及冶炼厂的阳极泥等废料的形式存在。

虽然据相关报道，地球上已知有碲十数万吨，且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，但是跟硅的储量根本无法相提并论。 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就是因为这个原因。

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，石油的镉排放量是最高的，达到44.3g/GWh，煤炭次之，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。

他们还研究了硅太阳能电池和碲化镉太阳能电池的生产与使用中其他重金属的排放。研究结果表明，碲化镉太阳能电池的砷、铬、铅、汞、镍等其他重金属的排放量也比硅太阳能电池的低。该研究报告结论基于对美国First Solar公司碲化镉薄膜太阳能电池生产线、碲化镉太阳能电池组件使用现场的系统考察，和对其他太阳能电池、能源的实际生产企业的工艺、相关产品的使用环境研究分析得出。研究结果的科学性、公正性得到国内外的认可。研究者在2006年欧洲材料年会硫系半导体光伏材料分会作的报告引起了与会人员的强烈关注。

美国的研究人员还针对碲化镉薄膜太阳能电池组件使用过程中，遇到火灾等意外事故造成组件损毁时镉的污染进行了研究。他们将双玻璃封装的碲化镉薄膜太阳能电池组件在模拟建筑物发生火灾的情况下进行试验，实验温度高达1100℃。结果表明，高温下玻璃变软以至于熔化，化合物半导体薄膜被包封在软化了的玻璃中，镉流失量不到电池所含镉总量的0.04%。考虑到发生火灾的几率，得出使用过程中，镉的排放量不到0.06mg/GWh。

虽然实验表明碲化镉薄膜太阳能电池组件的使用是安全的，但是建立寿命末期电池组件和损毁组件的回收机制可以增强公众的信心。分离出的Cd、Te及其他有用材料，还可用于制造生产太阳能电池组件所需的相关材料，进行循环生产。美国、欧洲的研究表明，技术上是可行的，回收材料的效益高于回收成本。事实上，美国First Solar公司的碲化镉太阳能电池组件在销售时就与用户签订了由工厂支付回收费用的回收合同。

综上所述，碲化镉太阳能电池在生产、使用等方面是环境友好的。

薄膜太阳能电池需要什么材料

层压

一、准备工作

1. 工作时必须穿工作衣、工作鞋，戴工作帽,佩戴绝热手套；

2. 做好工艺卫生（包括层压机内部和高温布的清洁）；

3．确认紧急按扭处于正常状态；

4．检查循环水水位。

二、所需材料、工具和设备

1、叠层好的组件 2、层压机 3、绝热手套 4、四氟布（高温布） 5、美工刀6、1cm文具胶带 7、汗布手套 8、手术刀

三、操作程序

1．检查行程开关位置；

2．开启层压机，并按照工艺要求设定相应的工艺参数，升温至设定温度；

3．走一个空循环，全程监视真空度参数变化是否正常，确认层压机真空度达规定要求；

4．试压，铺好一层纤维布，注意正反面和上下布，抬一块待层压组件；

5．取下流转单，检查电流电压值，察看组件中电池片、汇流条是否有明显位移，是否有异物，破片等其他不良现象，如有则退回上道工序；

6．戴上手套从存放处搬运叠层完毕并检验合格的组件，在搬运过程中手不得挤压电池片（防止破片），要保持平稳（防止组件内电池片位移）；

7．将组件玻璃面向下、引出线向左，平稳放入层压机中部，然后再盖一层纤维布（注意使纤维布正面向着组件），进行层压操作；

8．观察层压工作时的相关参数（温度、真空度及上、下室状态），尤其注意真空度是否正常，并将相关参数记录在流转单

9．待层压操作完成后，层压机上盖自动开启，取出组件（或自动输出）；

10．冷却后揭下纤维布，并清洗纤维布；

11．检查组件符合工艺质量要求并冷却到一定程度后，修边；（玻璃面向下，刀具斜向约45°，注意保持刀具锋利，防止拉伤背板边沿）；

12．经检验合格后放到指定位置，若不合格则隔离等待返工。

层压前检查

1． 组件内序列号是否与流转单序列号一致；

2． 流转单上电流、电压值等是否未填或未测、有错误等 ；

3． 组件引出的正负极（一般左正右负）；

4． 引出线长度不能过短（防止装不入接线盒）、不能打折；

5． TPT是否有划痕、划伤、褶皱、凹坑、是否安全覆盖玻璃、正反面是否正确；

6． EVA的正反面、大小、有无破裂、污物等；

7． 玻璃的正反面、气泡、划伤等；

8． 组件内的锡渣、焊花、破片、缺角、头发、黑点、纤维、互连条或汇流条的残留等；

9． 隔离TPT是否到位、汇流条与互连条是否剪齐或未剪；

10．间距（电池片与电池片、电池片与玻璃边缘、串与串、电池片与汇流条、汇流条与汇流条、汇流条到玻璃边缘等）

层压中观察

打开层压机上盖，上室真空表为-0.1MPa、下室真空表为0.00MPa，确认温度、参数

符合工艺要求后进料；组件完全进入层压机内部后点击下降；上、下室真空表都要

达到-0.1MPa （抽真空）（如发现异常按“急停”，改手动将组件取出，排除故障后再试压一块组件）等待设定时间走完后上室充气（上室真空表显示）0.00MPa、

下室真空表仍然保持-0.1MPa开始层压。层压时间完成后下室放气（下室真空表变

为0.00MPa、上室真空表仍为0.00MPa）放气时间完成后开盖（上室真空表变为

-0.1MPa、下室真空表不变）出料；接着四氟布自动返回至原点。

层压后再次检查

1． TPT是否有划痕、划伤，是否安全覆盖玻璃、正反面是否正确、是否平整、有无褶皱、有无凹凸现象出现；

2． 组件内的锡渣、焊花、破片、缺角、头发、纤维等；

3． 隔离TPT是否到位、汇流条与互连条是否剪齐；

4． 间距（电池片与电池片、电池片与玻璃边缘、串与串、电池片与汇流条、汇流条与汇流条、汇流条到玻璃边缘等）；

5． 色差、负极焊花现象是否严重；

6． 互连条是否有发黄现象，汇流条是否移位；

7． 组件内是否出现气泡或真空泡现象；

8． 是否有导体异物搭接于两串电池片之间造成短路；

四、质量要求

1．TPT是无划痕、划伤，正反面要正确；

2．组件内无头发、纤维等异物，无气泡、碎片；

3．组件内部电池片无明显位移，间隙均匀，最小间距不得小于1mm；

4．组件背面无明显凸起或者凹陷；

5．组件汇流条之间间距不得小于2mm；

6．EVA的凝胶率不能低于75%，每批EVA测量二次。

五、注意事项

1．层压机由专人操作，其他人员不得进入红；

2．修边时注意安全；

3．玻璃纤维布上无残留EVA,杂质等；

4．钢化玻璃四角易碎，抬放时须小心保护；

5．摆放组件，应平拿平放，手指不得按压电池片；

6．放入组件后，迅速层压，开盖后迅速取出；

7．检查冷却水位、行程开关和真空泵是否正常；

8．区别画面状态和控制状态，防止误操作；

9．出现异常情况按“急停”后退出，排除故障后，首先恢复下室真空；

10．下室放气速度设定后，不可随意改动，经设备主管同意后方可改动，并相应调整下室放气时间，层压参数由技术不来定，不得随意改动；

11．上室橡胶皮属贵重易耗品，进料前应仔细检查，避免利器、铁器等物混入，划伤胶皮；

12．开盖前必须检查下箱充气是否完成，否则不允许开盖，以免损伤设备；

13．更换参数后必须走空循环，试压一块组件。

组件装框

一、准备工作

1．工作时必穿工作衣、鞋，戴工作帽。

2．做好工艺卫生，清洁整理台面，创造清洁有序的装框环境。

二、所需材料、工具和设备

1、层压好的电池组件 2、铝边框3、硅胶4、酒精6、擦胶纸 7、接线盒 8、气动胶枪 9、橡胶锤 10、装框机 11、剪刀12、镊子13、抹布 14、小一字起 15、卷尺 16、角尺 17、工具台 18、预装台

三、操作程序

1．按照图纸选择相对应的材料，铝型材，并对其检验，筛选出不符合要求的铝型材，将其摆放到指定位置；

2．对层压完毕的电池组件进行表面清洗，同时对上道工序进行检查，不合格的返回上道工序返工；

3．用螺丝钉（素材将长型材和短型材作直角连接，拼缝小于0.5mm）将边型材和E型材作直角连结，并保证接缝处平整；

4．在铝合金外框的凹槽中均匀地注入适量的硅胶；

5．将组件嵌入已注入硅胶的铝边框内，并压实；

6．将组件移至装框机上（紧靠一边，关闭气动阀，将其固定）；

7．用螺钉（素材）将铝边框其余两角固定，并调整玻璃与边框之间的距离以及边框对角线长度；

8．用补胶枪对正面缝隙处均匀地补胶；

9．除去组件表面溢出的硅胶，并进行清洗；

10．打开气动阀，翻转组件，然后将组件固定；

11．用适当的力按压TPT四角，使玻璃面紧贴铝合金边框内壁，按压过程中注意TPT表面

12．用补胶枪对组件背面缝隙处进行补胶（四周全补）；

13．按图纸要求将接线盒用硅胶固定在组件背面，并检查二极管是否接反；

14．对装框完毕的组件进行自检（有无漏补、气泡或缝隙）；

15．符合要求后在“工艺流程单”上做好纪录，将组件放置在指定区域，流入下道工序。

四、质量要求

1．铝合金框两条对角线小于1m的误差要求小于2mm，大于等于1m的误差小于3mm；

2．外框安装平整、挺直、无划伤；

3．组件内电池片与边框间距相等；

4．铝边框与硅胶结合出无可视缝隙；

5．接线盒内引线根部必须用硅胶密封、接线盒无破裂、隐裂、配件齐全、线盒底部硅胶厚度1~2毫米，接线盒位置准确，与四边平行；

6． 组件铝合金边框背面接缝处高度落差小于0.5mm；

7．组件铝合金边框背面接缝处缝隙小于1mm；

8．铝合金边框四个安装孔孔间距的尺寸允许偏差±0.5mm。

五、注意事项

1．轻拿轻放抬未装框组件是注意不要碰到组件的四角。

2注意手要保持清洁

3．将已装入铝框内的组件从周转台抬到装框机上时应扶住四角，防止组件从框内滑落。

组件清洗

一、准备工作

1．工作时必须穿工作衣、鞋，佩戴手套、工作帽；

2．做好工艺卫生，清洁整理台面。

二、所需材料、工具和设备

1、待清洗的组件 2、无水酒精 3、抹布 4、美工刀片

三、操作程序

1．检查组件是否合格或异常情况（有异常及时向班组长汇报），用刀刮去组件正面残余硅胶，注意不要划伤型材；

2．用干净抹布沾酒精擦洗组件正面及铝合金边框；

3．用干净抹布去除组件反面TPT上的残余EVA 和多余硅胶；

4．去除铝合金框表面贴膜；

5．对清洗好的组件作最后检查，保证质量；

6．清理工作台面，保证工作环境清洁有序；

四、质量要求

1．组件整体外观干净明亮；

2．TPT完好无损、光滑平整、型材无划伤、玻璃无划伤。

五、注意事项

1．轻拿轻放；

2．注意不要划伤铝型材、玻璃；

3．注意不要划伤TPT。

组件测试

一、准备工作

1．工作时必须穿工作衣、鞋，佩戴手套、工作帽；

2．做好工艺卫生，清洁整理台面。

二、所需材料、工具和设备

1、清洗好的组件 2、组件测试仪 3、标准组件 4、绝缘测试仪

三、操作程序

1．按顺序打开总电源开关---计算机电源开关---组件测试仪电子负载电源开关---组件测试仪光源电源开关（机器预热15分钟，目的是让机器稳定一下）；

2．打开测试软件，开始校正标准组件；

3．把待测组件相对应的标准组件放在测试仪上，将测试仪输入端红色的鳄鱼夹与组件的正极连接，黑色的鳄鱼夹与组件的负极连接；

4．触发闪光灯（闪光灯是模拟太阳光做的），调整电子负载和光源电压，使测试速度和光强曲线匹配；

5．触发闪光灯，调整电压修正系数和电流修正系数使测试结果与标准组件的开路电压、短路电流数值相一致；

6．校正结束，取下标准组件；

7．将待清洗的组件放上待测组件，取下流程单将测试仪输入端红色的鳄鱼夹与组件的正极连接，黑色的鳄鱼夹与负极连接；

8．检查组件外观是否有不良；

9．触发闪光灯，使测试速度和光强曲线匹配，一般测2～3次，在右侧对话框内输入该组件的序列号，点击保存按纽；

10．取下组件进行绝缘测试，绝缘测试仪的一端将组件的输出端短接，另一端接组件的铝边框，漏电流为0.5mA，以不大于500V/S的速率增加绝缘测试仪的电压，直到等于2400V时，维持此电压1分钟，观察组件有无击穿；

11．在流程单上准确填写测试数据；

12．把组件放置在指定地点；

13．重复步骤7、8、9、10、11、12继续测试；

14．关机时按照步骤1逆向关机（按照机器使用说明书关机）。

四、质量要求

1．正确记入相关参数，按测得功率分档；

2．测试数据在设计允许范围内；

3．无绝缘击穿或表面无破裂现象。

五、注意事项

1．测量不同的组件须用与之功率对应的标准组件进行校正；

2．开机测量前应对标准组件重新校正；

3．测试环境应在T=25±2℃,密闭环境下；

4．测试仪输入端与组件的正、负极应连接正确，接触良好；

5．测试时人眼不可直视光源，避免伤害眼睛；

6．绝缘测试时，手不可触摸组件，以防电击；

7．保持组件表面清洁，抬时注意不要划伤型材和玻璃

8不测时不可以将红色的鳄鱼夹与黑色的鳄鱼夹夹在一起；

组件包装

一、准备工作

1．工作人员必须穿工作衣，鞋，佩戴手套；

2．做好工艺卫生，保持周围环境干净整洁。

二、所需材料、工具和设备

1、包装箱2、包装带 3、瓦楞纸板4、标签 5、透明胶带 6、缠绕薄膜 7、美纹纸 8、护角 9、托盘 10、手套 11、打包机 12、打印机 13、剪刀 14、美工刀

三、操作程序

1．将对应的标签贴在距接线盒30cm处，抹平，不能有气泡；

2．将清洗完毕的组件装上引出线，引出线自然弯成弧状，距末端10cm处用美纹纸固定；

3．每个包装箱内装入两块组件，组件之间用瓦楞纸板隔开，组件四个角用护角包住装入包装箱并用透明胶带固定；（装箱之前记录所装入组件的序列号）

4．包装箱抬上打包机工作台面打包；

5．将装箱完毕的组件堆放到指定托盘（按客户要求堆放）并贴上标签；

6．取纸制护角（护角长度为从托盘顶部到最上面一层纸箱的高度）卡在堆放好纸箱的四个角；

7．将PE膜绑在托盘的一个纸筒上，再用PE膜将货物与托盘缠绕在一起，PE膜放出所绕边长的1/2-2/3向上呈45度角均匀，用力拉伸到一个边长，把PE膜贴在纸箱上，从货物的低、中、高三个不同高度分别按三层、二层、三层的层数缠绕；

8．绕完货物后用力将PE膜拉断，使PE膜自身粘接在一起；

9．将缠绕好的一托放在指定地点。

四、质量要求

1．不允许有任何杂物带入包装箱内；

2．包装箱胶带密封整齐，打包规范；

3．标签的粘贴牢固，整齐，美观、无气泡；

4．组件装箱时TPT面向外，玻璃对玻璃。

5缠绕膜缠好后包装箱不可有外漏

五、注意事项

1．轻拿轻放；

2．组件包装箱摆放整齐；

3．引出线插入到位，固定螺丝要拧紧；

4．引出线正负极正确。

5包装后的组件一定要作好记录

薄膜太阳能电池目前主要有铜铟镓硒、碲化镉、砷化镓等。铜铟镓硒是现在最成熟的一种薄膜电池，可以做成玻璃基板的也可以做成塑料或不锈钢薄膜柔性基板的薄膜电池，现在国内能够量产的主要是中益兴业全球整合的生产线和汉能收购的德国、美国生产线。另外就是碲化镉薄膜电池，国内也有几家做这方面的研究，但产量不大，生产过程对环境不友好。砷化镓薄膜电池效率高，国外的研究能做到30%以上的效率，在国内中益兴业的生产线已经可以量产，大量运用在航天航空等领域。

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