CIGS薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)換效率有望從21.7%提高至25%

據(jù)德國財經(jīng)網(wǎng)報道，繼第一代單晶硅太陽能電池，第二代多晶硅等太陽能電池之后，第三代薄膜太陽能電美國目前從事薄膜太陽能研究的公司主要有第一太陽能公司(FirstSolar)和太陽城公司。據(jù)愛荷華州立大學主要研究太陽能源的張亮博士介紹，第一太陽能公司以生產(chǎn)薄膜太陽能電池為主，太陽城公司以生產(chǎn)銷售自成一體的形式自產(chǎn)自銷。他表示，新興的薄膜太陽能電池前景雖好，但存在亟需解決的問題。

　　目前，美國除第一太陽能公司，其他太陽能電池公司在商業(yè)市場中存活并不容易。薄膜太陽能電池的盈利性對能源公司來說是一個不小的挑戰(zhàn)。究其原因，作為新能源之一的太陽能在美國使用并不廣泛，需求并不充足。據(jù)美國聯(lián)邦政府的數(shù)據(jù)顯示，2014年，可再生能源提供了13%的美國電力。其中，50%的電力來自于水力發(fā)電，30%左右來自于風力發(fā)電，僅3%來自于太陽能發(fā)電。另外，薄膜太陽能電池的原材料較少，生產(chǎn)數(shù)量較少。一些薄膜太陽能電池，如銅銦鎵硒太陽能電池、碲化鎘薄膜太陽能電池的原材料都是稀有材料，不容易制備太多。部分薄膜太陽能電池還在研發(fā)試驗階段，仍有不少研究者對其使用壽命長短持懷疑態(tài)度。

　　“太陽能電池進入第三代!”據(jù)德國財經(jīng)網(wǎng)報道，繼第一代單晶硅太陽能電池，第二代多晶硅等太陽能電池之后，第三代薄膜太陽能電池正在逐漸成為歐洲太陽能電池生產(chǎn)的主流產(chǎn)品。歐盟目前有200家太陽能電池廠家生產(chǎn)薄膜太陽能電池，其中尤其以德國廠家最多。

　　總部位于德國慕尼黑的威希特科技咨詢公司的調(diào)查報告顯示，薄膜太陽能電池近10年在德國大發(fā)展，所占德國太陽能電池的比例從5%上升到25%以上。德國太陽能電池的40%出口國外，薄膜太陽能電池占了相當比例。

　　最近幾年，德國的太陽能行業(yè)開始新一輪洗牌，晶硅太陽能企業(yè)如博世和西門子停止了太陽能業(yè)務，然而高科技設備制造商德國Manz集團另辟蹊徑，在薄膜太陽能領域取得突破。該集團此前宣布，已將銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池實驗轉(zhuǎn)換率由此前的20.8%提高至21.7%，超過多晶硅實驗轉(zhuǎn)換率1.3個百分點。

　　為提高薄膜太陽電池的效率，來自德國、瑞士、法國、意大利、比利時、盧森堡等歐洲8國11個科研團隊去年組成了研究聯(lián)盟，并宣布實施“Sharc25”計劃，目的是將CIGS薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率從現(xiàn)在的21.7%提高到25%。他們希望未來幾年，太陽能電池可用于穿戴式電子等小型裝置，但最大的目標是為建筑物與太陽能電場等公共事業(yè)進行大規(guī)模發(fā)電。“如果這一目標能實現(xiàn)，歐洲太陽能電池的性能可以得到一個質(zhì)的飛躍，將保持在全球市場的霸主地位。”德國《太陽能電池》雜志還引述專家的話說，薄膜太陽能電池的廣泛使用，將有助于太陽能發(fā)電成本的快速下降，未來15年內(nèi)，它有望成為最便宜的能源。

　　不過，要想讓薄膜太陽能真正走進人們的生活，提高人們的認知度，還需要靠既有創(chuàng)意又實用的產(chǎn)品。2015年，荷蘭霍爾斯特中心(HolstCenter)就與一名荷蘭時裝設計師聯(lián)合推出了一款太陽能襯衫。120塊薄膜太陽能電池縫在衣物上，人們穿著它在陽光下活動就能發(fā)電，可以在數(shù)小時內(nèi)為一部iPhone手機充滿電，還能給相機、MP3播放機、GPS等使用USB接口的裝置提供電力，或者將電力儲存起來供晚間使用。而且，這款產(chǎn)品這還可以像普通衣服一樣清洗。

　　據(jù)《日本經(jīng)濟新聞》報道，東京一家名為“系統(tǒng)TOOKYSU”的公司開發(fā)了一種太陽能超薄充電器，90分鐘就可完成對iPhone的充電，價格為5600日元(約合361元人民幣)。日本三菱化學去年宣布，將和美國聯(lián)合開發(fā)有機薄膜太陽能電池，爭取在2016年度內(nèi)上市。這種產(chǎn)品為半透明薄膜狀，可貼在辦公大樓的玻璃窗上，使用期限至少達到10年，價格約每平方米1萬到2萬日元，該公司還試圖通過量產(chǎn)進一步降低價格。

　　早在2010年，日本宇宙開發(fā)機構(gòu)就開始試驗，用薄膜太陽能電池發(fā)電作為宇宙飛行的動力，目前被稱為Ikaros的試驗太陽能薄膜動力飛行器已經(jīng)升空，為探索金星提供了試驗數(shù)據(jù)。此外，日本還在試驗如何把用太陽能在宇宙空間發(fā)的電以無線的方式輸送到地球上，目前已取得一定成果。池正在逐漸成為歐洲太陽能電池生產(chǎn)的主流產(chǎn)品。