太陽能電池的未來——薄膜優(yōu)勢明顯 未來普及潛力大

　　在“十二五”能源規(guī)劃中，政府就提出了優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，要求非化石能源消費(fèi)比重提高到11.4%，非化石能源發(fā)電裝機(jī)比重達(dá)到30%。在制定“十三五”規(guī)劃的過程中，太陽能作為新興戰(zhàn)略資源是未來能源的重要部分，仍將是重點(diǎn)支持的項(xiàng)目。國家已經(jīng)出臺(tái)了多項(xiàng)規(guī)劃和激勵(lì)政策來推進(jìn)太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。當(dāng)今產(chǎn)業(yè)化的太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)品主要是二類不同的太陽能電池：一是基于硅片的晶體硅太陽能電池，比如單晶硅太陽能電池和多晶硅太陽能電池；二是薄膜太陽能電池。

　　針對薄膜太陽能電池組件在光伏建筑一體化（BIPV）中的優(yōu)勢，薄膜太陽能電池組件相比晶硅太陽能電池組件，其優(yōu)點(diǎn)在于發(fā)電量高，弱光性能和高溫性能優(yōu)異。早晨時(shí)分，在弱光/低溫情況下，薄膜組件的發(fā)電性能略高于晶硅；中午時(shí)分，薄膜組件高溫效應(yīng)優(yōu)勢明顯，其發(fā)電性能明顯優(yōu)于晶硅組件；傍晚時(shí)分，在弱光/高溫情況下，薄膜組件發(fā)電性能優(yōu)于晶硅組件。相同標(biāo)稱功率的前提下，一天中薄膜組件的發(fā)電量高于晶硅組件的發(fā)電量。同時(shí)，薄膜組件的弱光性能和高溫性能優(yōu)異。以某硅基薄膜地面示范電站項(xiàng)目為例，在2014年5月~2015年9月高溫季節(jié)，根據(jù)對薄膜硅和晶體硅發(fā)電量的持續(xù)監(jiān)控情況發(fā)現(xiàn)，此時(shí)期薄膜組件比晶硅多發(fā)電25%。

　　除了上述優(yōu)勢，薄膜太陽能電池組件還具有外觀美觀、整體性好、柔性、輕量化等優(yōu)勢。

　　近年來，太陽能光伏電池市場正在向薄膜太陽能光伏產(chǎn)品轉(zhuǎn)移。薄膜太陽能電池的優(yōu)勢在于其產(chǎn)業(yè)鏈的耗能更低；制備材料選擇更廣泛；制備技術(shù)多樣；比晶體硅太陽能電池有更高的每瓦發(fā)電量；產(chǎn)品的發(fā)電效率的提升有更大的潛力；產(chǎn)品重量更輕并且可以柔性化，使用范圍更寬泛，更適合于光伏建筑一體化。其中實(shí)驗(yàn)室效率超過了20%的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池是光伏轉(zhuǎn)換效率最高的薄膜太陽能電池。由于銅銦鎵硒太陽能電池沒有光致衰減效應(yīng)、性能穩(wěn)定、發(fā)電量高、對環(huán)境友好，所以它是歐洲、日本和美國最為關(guān)注的新一代高效薄膜太陽能電池。

　　采用真空沉積技術(shù)制備的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池不僅創(chuàng)下了轉(zhuǎn)換效率20.4%的記錄，而且已經(jīng)成熟地大規(guī)模工業(yè)化了，產(chǎn)品已經(jīng)具備成本競爭力。非真空法技術(shù)制造銅銦鎵硒薄膜太陽能電池具有更低成本和易于大面積的潛在優(yōu)勢，也吸引了愈來愈多的關(guān)注，歐洲、美國和日本的主要銅銦鎵硒薄膜太陽能電池企業(yè)的最佳組件產(chǎn)品效率都已超過13%。

　　2013年7月，國務(wù)院下發(fā)了《關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》，明確指出支持發(fā)展高效太陽能光伏電池技術(shù)，要求未來新上的太陽能光伏電池制造項(xiàng)目中薄膜太陽能光伏電池的轉(zhuǎn)換效率不低于12%?？茖W(xué)研究證明通過調(diào)整銅銦鎵硒電池中鎵和銦的化學(xué)計(jì)量比，銅銦鎵硒太陽能電池的效率理論上將超過25%。因?yàn)槟壳般~銦鎵硒太陽能電池組件的效率不僅未達(dá)到其實(shí)驗(yàn)室電池的效率（20.4%）還遠(yuǎn)低于其理論效率，所以銅銦鎵硒太陽能電池效率還有很大的提升空間、是朝陽產(chǎn)品，具有毋庸置疑的競爭優(yōu)勢。

　　目前，相關(guān)稀有金屬品種銦、鎵、硒、碲等已在泛亞有色金屬交易所上市交易，鎵是中國的優(yōu)勢品種，硒和碲產(chǎn)量較占優(yōu)勢。泛亞有色金屬交易所將為薄膜太陽能電池的發(fā)展提供重要的原料資源，我國薄膜太陽能技術(shù)技術(shù)需要突破。薄膜技術(shù)的發(fā)展將帶動(dòng)銦、鎵、硒、碲等金屬的消耗。