碲化镉薄膜光伏电池的经济性
碲化镉和透明导电玻璃构成材料成本的主体,分别占到消耗材料总成本的45.4%和38.2%。
消耗材料的成本还可以进一步降低,如将碲化镉薄膜的厚度减薄1微米,则碲化镉材料的消耗将降低20%,从而使材料总成本降低9.1%,即从每峰瓦6.21元降为5.64元。如使用99.999%纯度的碲化镉,效率依然能达到7%,材料成本还将进一步降低。因此,材料成本达到或低于每峰瓦5元人民币是可能的。
考虑工资、管理、电力和设备折旧等其他成本,碲化镉薄膜光伏电池的成本大约是每峰瓦13.64元人民币或更低。因此,即使销售价格为每峰瓦20~22元人民币,约为晶体硅光伏电池现在价格的60%,也能保证制造商有相当的利润空间。
由于碲化镉薄膜太阳能电池成本低,其发展对于解决我国西部地区分散居住人口的电力供应具有重要意义。
由于碲化镉薄膜光伏电池含有重金属元素镉,对于碲化镉光伏电池的生产和使用对环境的影响这一疑问从来就未停止。多年来,一些光伏公司和专家不愿步入碲化镉光伏电池的开发和生产。那么,碲化镉薄膜光伏电池的生产和使用中镉的排放究竟有多严重呢?
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光伏电池、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。在光伏电池的分析中,考虑了将原始矿石加工得到制备光伏电池所需材料、光伏电池制备、光伏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,煤次之,为3.7g/GWh。而光伏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0.3g/GWh。与天然气相同,硅光伏电池的镉排放量大约是碲化镉太阳能电池的两倍。