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麻省理工建议美国政府扶持薄膜太阳能技术

发表于:2015-07-27 09:07:13 来源:中国新闻网
 麻省理工学院(MIT)在不久前发布的《太阳能未来》研究报告中指出,薄膜太阳能技术可以减少光伏材料的使用,有效降低制造投入,随着技术的进一步突破,在未来,用社会可接受的价格大规模应用太阳能将成为现实。报告建议美国政府应该转向薄膜太阳能这种“面向未来”的技术,降低晶硅电池投入,因为这种“短期研究”已没有太大价值。

无独有偶,北京低碳清洁能源研究所太阳能中心主任陈颉此前在接受《证券日报》采访时也曾指出,晶硅和薄膜各具优劣,但由于薄膜电池,特别是铜铟镓硒电池在光照不足时仍可发电,对温度的变化也不敏感,所以在实际发电量上薄膜的优势更为突出,它是一种代表未来发展方向的技术。

薄膜发电降低成本潜力巨大,将成为太阳能主导技术

从市场现状来看,目前较大的薄膜电池生产商主要有美国First Solar,日本Solar Frontier、Sharp Solar和中国汉能等企业,其装机容量与晶硅相比有较大差距。但麻省理工在上述报告中表示,尽管晶硅主宰当下全球光伏产业,然而在竞争激烈的电力批发市场,太阳能发电成本必须要保持持续下降趋势,但是就目前来看,晶硅企业的技术突破之路已经越来越难走。

在美国,光伏系统的非模块或平衡系统(BOS)成本占到太阳能地面电站价格的65%,在普通住宅使用的屋顶太阳能方面,BOS更是占到85%的成本。与晶硅相比,薄膜技术是在玻璃、塑料或金属等基底上沉积上一层或多层很薄的光伏材料,这种工艺可以减少系统的材料使用,降低制造支出。所以薄膜技术是太阳能实现成本大幅下降的最可能途径。

研究人员认为,晶体硅技术具有内在缺陷,其生产环节非常复杂,光吸收效率低下,这也导致了晶硅太阳能面板需要使用很厚的晶硅片。这些由玻璃封装的笨重的晶硅片,不仅导致了电池组件的刚性易碎,重量大等性质,也造成了光伏系统的制造成本居高不下。

而薄膜太阳能技术,由于使用了截然不同的材料系统和器件结构,有望利用更简洁的制造方式,更少的原料来实现更优越的性能。目前,商业化薄膜材料的光吸收效率为单晶硅的10-100倍,因而其材料只有几微米厚。对生产碲化镉(CdTe)的美国First Solar,生产铜铟镓硒(CIGS)的日本Solar Frontier和中国汉能来说,它们拥有技术先进的工厂,可以高效、自动化地生产薄膜模组,并通过更低的BOS价格来降低模组的每瓦成本。

为技术与市场开路,中美光伏政策向薄膜倾斜

薄膜太阳能曾遭人诟病的一个缺点是转化率低,而近年来,薄膜的转换效率已经取得巨大突破,美国First Solar最近宣布,其碲化镉(CdTe)组件的转换率首次超越多晶硅,达到创纪录的18.6%。在铜铟镓硒方面,中国企业汉能的CIGS组件的最高转化率更是达到21%。

对于转化率的问题,北京低碳清洁能源研究所太阳能中心主任陈颉此前在接受《证券日报》采访时介绍:“公允地说,晶硅和薄膜各具优劣,但由于薄膜电池,特别是铜铟镓硒电池在光照不足时仍可发电,对温度的变化也不敏感,所以在实际发电量上薄膜的优势更为突出,它是一种代表未来发展方向的技术。”

这一观点在近期三部委出台的《关于促进先进光伏技术产品应用和产业升级的意见》中也得到了印证。《意见》区别于以往政策,明确将硅基、铜铟镓硒、碲化镉及其他薄膜电池组件的光电转换效率分别达到12%、13%、13%和12%以上的企业定位为行业“领跑者”,且将以政策资金和政府采购方式对“领跑者”先进技术产品进行政策倾斜,有观点指出这体现出国家相关机构对于薄膜发电的信心。

从麻省理工的报告中亦不难看出,欧美各国已把薄膜太阳能作为未来能源发展方向加以扶持。随着资金投入与技术进步,薄膜太阳能将在世界电力市场中发挥举足轻重的作用。

 
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