“在我國，近76%的能源由煤炭供給，大量的煤炭開采、運(yùn)輸和燃燒對我國的環(huán)境造成了極大的破壞。大力開發(fā)太陽能等可再生能源是保證我國能源供應(yīng)安全和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。”從事新能源光伏產(chǎn)業(yè)研究、保定天威薄膜光伏有限公司總經(jīng)理郗文勇介紹說。中國的光伏產(chǎn)業(yè)在2004年之后經(jīng)歷了快速發(fā)展的過程，連續(xù)5年的增長率超過100%。2007年至今，中國光伏電池產(chǎn)量已經(jīng)連續(xù)4年居世界首位。而薄膜硅太陽能電池技術(shù)的出現(xiàn)，將進(jìn)一步推動我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
機(jī)遇推動技術(shù)升級
當(dāng)前基于單晶硅或者多晶硅硅片的晶體硅電池組件市場占有率高達(dá)90%。但是，晶體硅電池本身生產(chǎn)成本較高，組件價(jià)格居高不下，這為薄膜硅太陽能電池的發(fā)展創(chuàng)造了機(jī)遇。薄膜硅太陽能電池，主要通過使用化學(xué)氣相沉積技術(shù)，在玻璃襯底上沉積很薄的薄膜硅發(fā)電層，實(shí)現(xiàn)太陽能發(fā)電。
“使用薄膜技術(shù)發(fā)電所需的半導(dǎo)體材料厚度只有晶體硅技術(shù)的幾百分之一，因此可有效節(jié)省原材料，降低生產(chǎn)成本。與傳統(tǒng)晶體硅技術(shù)比較，薄膜硅太陽能電池溫度系數(shù)低，高溫效應(yīng)好，尤其是在弱光、高溫和陰影環(huán)境下表現(xiàn)更為優(yōu)異，環(huán)境適應(yīng)能力更強(qiáng)；且產(chǎn)品使用過程中無污染，清潔環(huán)保。在過去的幾年里，薄膜硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快。”郗文勇列舉了薄膜硅太陽能電池的幾大優(yōu)勢。
發(fā)展優(yōu)勢十分明顯
基于技術(shù)優(yōu)勢，薄膜硅太陽能電池應(yīng)用前景十分廣闊：首先，由于溫度系數(shù)低，弱光性能好等優(yōu)點(diǎn)，薄膜硅太陽能電池具有更低的發(fā)電成本，可以應(yīng)用在地面和建筑物頂部，裝載光伏電站系統(tǒng)；第二，由于薄膜硅太陽能電池可同時(shí)滿足美觀、外形多樣化等要求，非常適合光伏建筑一體化應(yīng)用。而在未來，隨著建筑節(jié)能的推廣和用戶側(cè)發(fā)電上網(wǎng)及補(bǔ)貼政策的出臺，光伏建筑一體化面臨巨大的發(fā)展空間。
此外，基于發(fā)電和透光兼顧的功能，薄膜硅太陽能電池可應(yīng)用在光伏農(nóng)業(yè)大棚上。薄膜太陽能大棚發(fā)電系統(tǒng)充分利用了農(nóng)業(yè)用地低成本發(fā)電，它不但不影響農(nóng)作物光合作用所需的紅光穿透，還能提高大棚溫度，促進(jìn)冬季作物快速生長。這種薄膜太陽能大棚的開發(fā)，對于農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、升級和“三農(nóng)”問題的解決有重要作用。“2010年，由我們提供硅基薄膜透光光伏組件的農(nóng)業(yè)大棚示范電站，在中國蔬菜之鄉(xiāng)山東壽光縣建成，并成功實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。”郗文勇談到薄膜硅太陽能電池應(yīng)用時(shí)說。
目前，薄膜硅太陽能電池已經(jīng)成為光伏產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分。但對于光伏產(chǎn)業(yè)來說，該項(xiàng)產(chǎn)品還需進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換效率和降低成本：當(dāng)前大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的薄膜硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率只有6%—9%，是晶體硅太陽能電池組件的一半左右，這在一定程度上限制了它的應(yīng)用范圍，也增加了光伏系統(tǒng)的成本。因此，為了最終實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的平價(jià)上網(wǎng)，必須對薄膜硅太陽能電池技術(shù)開展持續(xù)的創(chuàng)新研究，利用新的技術(shù)與工藝降低實(shí)際應(yīng)用成本。
此外，由于薄膜電池產(chǎn)業(yè)化歷史和應(yīng)用時(shí)間短于晶體硅電池，相應(yīng)逆變器、支架配套技術(shù)和產(chǎn)品與晶硅產(chǎn)品相比尚不成熟。因此，急需完善產(chǎn)品配套技術(shù)，降低產(chǎn)品在電站安裝時(shí)的逆變器、支架、線纜等各項(xiàng)系統(tǒng)平衡成本；除此之外，還需建立完善的產(chǎn)品質(zhì)量控制、檢測體系。相信在未來的幾年里，隨著一些新技術(shù)逐步成熟，薄膜硅太陽能電池將會有更大的突破。
