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摘 要:本文通过中国专利检索系统,检索了HIT太阳能电池相关的专利申请,重点分析了HIT太阳能电池专利申请的分布情况,从技术演进、专利申请年度发表趋势进行了分析,在上述统计分析的基础上,总结出HIT太阳能电池专利技术的一些规律,为进一步研究HIT太阳能电池提供参考资料。
关键词:HIT;太阳能电池;专利分析;技术发展
HIT(HIT Hetero-junction with Intrinsic Thin layer,以下简称HIT)太阳能电池的PN结是由非晶硅/单晶硅HIT结构,该电池在单晶硅衬底上依次淀积本征非晶硅薄膜和掺杂非晶硅薄膜,形成HIT太阳能电池,HIT界面质量的高低将直接影响HIT 太阳能电池的性能,本征非晶硅层的插入有效钝化了HIT界面。
HIT太阳能电池既利用了薄膜太阳能电池的制造工艺优势,又发挥了晶体硅和非晶硅的材料性能特点,其具有以下显著优点:(1)低温工艺,HIT 太阳能电池结合了薄膜太阳能电池低温(200℃~250℃)制造的优点;(2)高效率,HIT 电池继承了单晶硅的高迁移率特点,独有的带本征薄层的HIT结构,降低了HIT界面复合,提高了电池效率;(3)高稳定性,HIT 电池的光照稳定性和温度稳定性好;(4)低成本,HIT太阳能电池的厚度薄,可以节省硅材料。
HIT太阳电池虽然诞生的时间不长,但凭借其廉价高效的巨大优势迅速抢占国际光伏市场,成为目前太阳电池领域中耀眼的一颗新星。为了研究HIT太阳能电池专利技术的发展情况,利用S系统中的CNABS、CNTXT、SIPOABS、DWPI等数据库,通过IPC分类号、准确的关键词、转库检索,获得初步结果后去重去噪,然后结合S系统中的统计命令和Excel对该领域的中国专利申请和全球专利申请进行了统计分析,统计的时间节点2015年4月。
1、中国专利申请分析
本节主要对中国专利申请状况的趋势以及专利重要申请人进行分析。图1-1为HIT太阳能电池的中国历年专利申请量分布,从图中可以看出,HIT太阳能电池在中国的申请量重点分布在2009年以后,在2004-2009年期间,专利申请量较小且无明显增长势头,说明此阶段HIT太阳能电池在我国处于刚刚起步阶段,市场需求还不大;在2009年至2012年期间,专利申请量大幅度增长,技术生长率呈上升趋势,属于技术发展期,中国市场需求逐步打开。
图1-2为国内主要的申请人,从图中可以看出,HIT太阳能电池的中国专利申请中,申请量排名前五位的为常州天合光能有限公司、西安近代化学研究所、华南理工大学、山东力诺太阳能电力股份有限公司和吉林大学,而且与其他申请人的差别较大,说明在我国的专利申请中,专利申请人比较集中,出现了具备一定竞争实力的龙头企业,同时研究所和高校的申请量也较大,说明HIT太阳能电池已应用于产业生产并投入市场中,吸引了学者的研究,具有一定的研究价值。
2、全球专利分析
本节主要对国外申请专利进行分析,从专利申请趋势及专利申请国家区域分布进行分析。图2-1为HIT太阳能电池的全球历年专利申请量分布,从图中可以看出,HIT太阳能电池在全球的申请量重点分布在2008年以后,在2000年至2007年期间,专利申请量很小且无明显增长势头,此时说明HIT太阳能电池刚刚处于起步阶段,市场需求还不大;在2009年至2012年期间,专利申请量增长幅度较大,技术生长率呈上升趋势,属于技术发展期;截止到统计的时间节点,2013年之后的专利申请由于公开时间滞后的原因,而导致数据不完整,尤其是2014年的申请量下降趋势非常明显。
图2-2中示出了HIT太阳能电池在全球专利申请目标国的国家区域分布,从图中可以看到,中国是最为重要的目标国家,也是原创技术实力最强的国家;其次为美国、世界知识产权组织、日本、欧洲专利局、韩国、中国台湾。从数据来看,美国、世界知识产权组织、日本,是该领域高度关注的竞争市场,是该技术的主要生产应用国家,HIT太阳能电池技术具有较好的市场前景。
4、结语
通过上面的分析可以看出,HIT太阳能电池技术正处于快速发展阶段,申请国家主要集中在中国,其不仅申请的专利数量多,还掌握了大部分的核心技术。在我国的专利申请中,有很多高校和企业的申请人,申请人较为集中,申请量较大,在申请数量以及研究深度等方面均达到一定规模;从目标国家的申请量方面的分析可以看出,中國在该领域的市场还是有发展潜力的,在今后的发展中,国内该领域的申请人应多研究和借鉴前沿技术,加强专利布局,重视核心技术的外围开发,以保持和继续增强我国技术的竞争实力。
关键词:HIT;太阳能电池;专利分析;技术发展
HIT(HIT Hetero-junction with Intrinsic Thin layer,以下简称HIT)太阳能电池的PN结是由非晶硅/单晶硅HIT结构,该电池在单晶硅衬底上依次淀积本征非晶硅薄膜和掺杂非晶硅薄膜,形成HIT太阳能电池,HIT界面质量的高低将直接影响HIT 太阳能电池的性能,本征非晶硅层的插入有效钝化了HIT界面。
HIT太阳能电池既利用了薄膜太阳能电池的制造工艺优势,又发挥了晶体硅和非晶硅的材料性能特点,其具有以下显著优点:(1)低温工艺,HIT 太阳能电池结合了薄膜太阳能电池低温(200℃~250℃)制造的优点;(2)高效率,HIT 电池继承了单晶硅的高迁移率特点,独有的带本征薄层的HIT结构,降低了HIT界面复合,提高了电池效率;(3)高稳定性,HIT 电池的光照稳定性和温度稳定性好;(4)低成本,HIT太阳能电池的厚度薄,可以节省硅材料。
HIT太阳电池虽然诞生的时间不长,但凭借其廉价高效的巨大优势迅速抢占国际光伏市场,成为目前太阳电池领域中耀眼的一颗新星。为了研究HIT太阳能电池专利技术的发展情况,利用S系统中的CNABS、CNTXT、SIPOABS、DWPI等数据库,通过IPC分类号、准确的关键词、转库检索,获得初步结果后去重去噪,然后结合S系统中的统计命令和Excel对该领域的中国专利申请和全球专利申请进行了统计分析,统计的时间节点2015年4月。
1、中国专利申请分析
本节主要对中国专利申请状况的趋势以及专利重要申请人进行分析。图1-1为HIT太阳能电池的中国历年专利申请量分布,从图中可以看出,HIT太阳能电池在中国的申请量重点分布在2009年以后,在2004-2009年期间,专利申请量较小且无明显增长势头,说明此阶段HIT太阳能电池在我国处于刚刚起步阶段,市场需求还不大;在2009年至2012年期间,专利申请量大幅度增长,技术生长率呈上升趋势,属于技术发展期,中国市场需求逐步打开。
图1-2为国内主要的申请人,从图中可以看出,HIT太阳能电池的中国专利申请中,申请量排名前五位的为常州天合光能有限公司、西安近代化学研究所、华南理工大学、山东力诺太阳能电力股份有限公司和吉林大学,而且与其他申请人的差别较大,说明在我国的专利申请中,专利申请人比较集中,出现了具备一定竞争实力的龙头企业,同时研究所和高校的申请量也较大,说明HIT太阳能电池已应用于产业生产并投入市场中,吸引了学者的研究,具有一定的研究价值。
2、全球专利分析
本节主要对国外申请专利进行分析,从专利申请趋势及专利申请国家区域分布进行分析。图2-1为HIT太阳能电池的全球历年专利申请量分布,从图中可以看出,HIT太阳能电池在全球的申请量重点分布在2008年以后,在2000年至2007年期间,专利申请量很小且无明显增长势头,此时说明HIT太阳能电池刚刚处于起步阶段,市场需求还不大;在2009年至2012年期间,专利申请量增长幅度较大,技术生长率呈上升趋势,属于技术发展期;截止到统计的时间节点,2013年之后的专利申请由于公开时间滞后的原因,而导致数据不完整,尤其是2014年的申请量下降趋势非常明显。
图2-2中示出了HIT太阳能电池在全球专利申请目标国的国家区域分布,从图中可以看到,中国是最为重要的目标国家,也是原创技术实力最强的国家;其次为美国、世界知识产权组织、日本、欧洲专利局、韩国、中国台湾。从数据来看,美国、世界知识产权组织、日本,是该领域高度关注的竞争市场,是该技术的主要生产应用国家,HIT太阳能电池技术具有较好的市场前景。
4、结语
通过上面的分析可以看出,HIT太阳能电池技术正处于快速发展阶段,申请国家主要集中在中国,其不仅申请的专利数量多,还掌握了大部分的核心技术。在我国的专利申请中,有很多高校和企业的申请人,申请人较为集中,申请量较大,在申请数量以及研究深度等方面均达到一定规模;从目标国家的申请量方面的分析可以看出,中國在该领域的市场还是有发展潜力的,在今后的发展中,国内该领域的申请人应多研究和借鉴前沿技术,加强专利布局,重视核心技术的外围开发,以保持和继续增强我国技术的竞争实力。