为降低成本及保护环境,对太阳能薄膜技术的需求正在快速上升。生产多晶硅需要较多能源,而且能源回收期长达7年;非晶硅薄膜所采用的硅材料少于多晶硅所需的1%,能源回收期只需要1.5年,无论是对环境的破坏,还是污染物的排放量,均符合国家节能环保的要求。
铜铟镓硒(CIGS)被国际上称为“下一代非常有前途的新型薄膜太阳能电池”。中国首支CIGS薄膜太阳能集电管5月5日在第六届亚洲太阳能光伏工业展览会上亮相。“CIGS薄膜太阳能电池的应用是中国太阳能产业探索发展的方向。”甘子钊表示,中国薄膜太阳能技术的亮相,标志着这一具有自主知识产权的太阳能电池新产品,在中国开始迈向产业化的征程,堪称我国光伏产业发展中的一个新亮点。
然而,对太阳能的光伏发掘远未结束,业界开始忧虑CIGS薄膜电池的规模化生产问题。南开大学信息技术科学学院教授孙云承担着硅基薄膜和CIGS的科研项目。她表示,从研究看,CIGS薄膜电池理想转换效率能够达到20.3%,组件转换效率能够达到15.7%,但是原料少,形成产业比较困难。CIGS薄膜电池与硅基薄膜的生产工艺有一些不同,即机械划线,化合物半导体和中间过渡层不同,中间吸收层很容易造成元素失配等问题,这是CIGS薄膜电池规模化生产的瓶颈。
是否会出现多元化格局
中国科学院院士褚君浩认为,当前全球已发展到第三代光伏技术,第一代是晶体硅光伏技术,第二代是薄膜太阳能电池,第三代是包括染料敏化电池和有机电池的“新概念”光伏技术。前两代技术比较成熟,产业化道路也比较可观,第三代技术虽然比较绿色,但是市场化前景尚不明朗。未来的光伏电池市场应该是三代技术并存的多样化格局。
在太阳能产业面临灰色前景而无法快速前进之时,非晶硅薄膜电池似乎为多元化的能源应用格局打开了一扇门,事实上,这扇门在近半个世纪前已露冰山之一角——1974年,美国RCA实验室的科学家制成了世界上第一个可供实用的非晶硅太阳能电池,翻开了人类利用太阳能的崭新一页。
经过近二十年的努力,非晶硅太阳能电池的理论、工艺和实际应用都获得了重大进展,成为光伏界的一个重要竞争者。
“从长远来说,太阳能需要一场变革”,中国低碳经济发展促进学会副理事长马学禄表示,我们现在的光伏技术,在十年内达到和传统煤电同样的成本没有问题。未来太阳能发电的价格甚至会比燃烧化石燃料发电的价格更便宜。这意味着,一场能源部署的“革命”即将到来。