柔性薄膜太阳能电池专利技术综述

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1、柔性薄膜太阳能电池专利技术综述摘要：基于光伏效应的太阳能电池是太阳能利用的有效方式之一，而柔性薄膜太阳能电池由于其厚度薄、重量轻，不易破碎、可任意弯曲等优势，在地面和未来的空间应用中具有难以取代的地位。本文通过对专利文献的整理，从中国、全球的专利申请量发展趋势和主要申请人分布等多方面进行分析，为柔性薄膜太阳能电池的进一步研究提供参考。关键词：柔性；薄膜太阳能电池；光伏；专利太阳能发电是最重要的可再生能源利用方式之一，其核心组件则是太阳能电池，多晶硅电池一直是世界太阳能电池市场的主流产品。而其中柔性薄膜太阳能电池具有传统的晶体硅太阳能电池不可比拟的优势，由于其本身很薄、重量轻、质量

2、功率比高，电池生产成本低，并且其具有很强的可弯曲程度可以粘附在弯曲表面上，因此在汽车、卫星、建筑等行业得到广泛的应用。随着太阳能电池产业的不断发展，柔性薄膜太阳能电池越来越受到人们的重视，但是由于其生产技术水平要求较高，年产量较少，目前尚不能满足市场需求；我国在柔性薄膜太阳能电池方面的研究尚处于起步阶段，距离国外水平还有一定差距。1.国内外专利申请趋势分析4图1为柔性薄膜太阳能电池在中国和全球的历年专利申请量分布，从可以看出，柔性薄膜太阳能电池在中国和全球的的专利申请趋势比较一致，申请量分布主要分为三个阶段：（1）1995年―2005的萌芽阶段：在该阶段，国外在柔性薄膜太阳能电池

3、方面的研究处于初级阶段，每年都会有少量的申请，申请量趋于平稳，而中国在2000年以前的申请量为0，2000年之后才开始有少量的申请，在该阶段的中国在柔性薄膜太阳能电池方面的研究落后于其他国家；（2）2006年―2012年的急速增长阶段：从2006年开始，中国和全球的专利申请量同时呈现大幅度增长，可见市场需求大幅度扩张，中国的光伏产业大幅度扩展，并形成了从原材料生产到光伏系统建设等多个环节组成的完整产业链；（3）2013年―2014年的衰减阶段：2013年和2014年专利申请量的明显降低则有可能是受全球金融危机的影响，为金融危机的滞后效应，虽然金融危机过的很快，但是太阳能行业的一大

4、特点就是依赖政府补贴，宏观经济、政府的财务状况、各种货币政策等都会影响到政府的支持力度。对于全球申请量下跌原因的推测：2011年欧债危机让欧洲各国经济复苏遇阻，2012年是全球大选之年，各国宏观经济不甚明朗，这一系列因素都有可能是造成随后2013年和2014年专利申请量下跌的原因；对于中国申请量下跌原因的推测：由于前一阶段的迅速增长，我国的的光伏产量迅速膨胀，然而过剩的国内光伏产业，产品严重依赖出口欧美市场，2012年，在世界经济持续不景气，多国纷纷对我国光伏企业开展调查之后，中国的光伏企业经受了一场有史以来最冷的冬天。2.中国重要专利申请人4由图2我们可以得到在中国申请柔性薄膜

5、太阳能电池的重要专利申请人，申请量排前五的分别是中原工学院、无锡同春新能源科技有限公司、烟台斯坦普精工建设有限公司、南开大学和上海空间电源研究所。经分析可知，大部分公司主要围绕柔性薄膜太阳能电池的应用展开，对于薄膜太阳能电池在技术层面的发展并没有太大贡献。而科研院校则多是针对性薄膜太阳能电池的性能改进做出了一些工作。其中值得一提的是，南开大学自2005年以来在柔性薄膜太阳能电池相关领域进行了一系列具有延续性并且比较系统的工作，对于薄膜太阳能电池的材料、结构以及电极等各方面作出了一些改进性工作。3.国外专利主要国家分布分析国外专利申请量排名前10名的申请人，分别是：1、富士电机（日

6、本），2、SOLOPOWER（美国），3、SOLARION（德国），4、住友化学（日本），5、松下（日本），6、日立（日本），7、夏普（日本），8、索尼（日本），9、STION（美国），10、周星（韩国）。可以看出，排在前10名的申请人集中在日美德韩四个国家。而前十名中有六名都被日本申请人占据，说明日本在柔性薄膜太阳能电池领域领先于其他国家。日本申请人在申请量上占据的绝对优势与日本较早实施太阳能产业的激励政策和日本企业自身普遍对专利申请的重视，以及日本专利制度中对专利申请的单一性有着较为苛刻的要求有关。同时，美国、德国和日本也都掌握着一些重要专利，有一些世界知名的企业。4.结语4

7、柔性薄膜太阳能电池经历了较多阶段，虽然在性能改进方面的研究占多数，但是在中国仍然缺乏系统深入的研究；申请国家主要集中在日本、美国和韩国，其不仅专利申请量多，授权的核心专利也垄断了大部分技术，在一定程度上对我国有关柔性薄膜太阳能电池的工业化生产造成了巨大的压力；然而，对于新材料、新结构和新工艺的研发，国内企业和高校比如南开大学等也在不断创新，逐渐占据了很大位置，在今后的发展中，国内申请人也应关注前沿技术，不断创新发展。4