各國(guó)激勵(lì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電 或成經(jīng)濟(jì)發(fā)展新引擎

　　單晶硅技術(shù)工藝成熟，實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率最高為25%，商業(yè)化轉(zhuǎn)換效率為15%至18%，但成本較高;多晶硅技術(shù)成本較低，但轉(zhuǎn)換效率不如單晶硅，實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率最高為21%，商業(yè)化轉(zhuǎn)換效率為13%至16%。

　　而且，晶體硅的生產(chǎn)是能源密集型，使光伏產(chǎn)業(yè)依賴于昂貴而稀缺的原材料硅，導(dǎo)致光伏太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)同微電子產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。

　　目前，全球只有12家工廠生產(chǎn)光伏級(jí)別的多晶硅，當(dāng)微處理器和光伏市場(chǎng)都繁榮發(fā)達(dá)時(shí)，硅價(jià)就會(huì)飆升。比如，2004年，因?yàn)殡娮有袠I(yè)的需求相當(dāng)旺盛，硅的成本大幅上漲。因此，科學(xué)家在繼續(xù)進(jìn)行硅研究的同時(shí)，也開(kāi)始著手尋找替代原材料的研究。

　　能效提升初露端倪

　　固態(tài)物理學(xué)表明，硅并非光電轉(zhuǎn)換的理想材料。外太空應(yīng)用方面使用的技術(shù)都是最先進(jìn)的，使用的也是最純凈的、高性能的硅，其光電轉(zhuǎn)換效能約為30%。但市場(chǎng)上絕大部分光伏組件的平均轉(zhuǎn)換效能為12%至18%，改進(jìn)轉(zhuǎn)換效率是業(yè)內(nèi)的頭等大事。

　　最近，能效轉(zhuǎn)換取得的進(jìn)步依靠集中太陽(yáng)光線，這同放大鏡集中光線來(lái)點(diǎn)火有異曲同工之處，它需要配備30厘米厚的透鏡的笨重裝置。研究人員使用革新的薄膜技術(shù)，可以在打破能效轉(zhuǎn)換記錄的同時(shí)，制造比以往更加輕便的太陽(yáng)能電池。他們的目的是找出太陽(yáng)能電池的理想結(jié)構(gòu)，更好地降低成本、縮小尺寸、方便大批量生產(chǎn)。

　　2007年，美國(guó)特拉華大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)合研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了一個(gè)項(xiàng)目，旨在為新的高效的晶體硅太陽(yáng)能電池研發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)21個(gè)月的刻苦攻關(guān)，該研究團(tuán)隊(duì)獲得了42.8%的能效轉(zhuǎn)換記錄。他們獨(dú)特的太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)將光學(xué)設(shè)計(jì)整合進(jìn)入太陽(yáng)能電池，研制出了一種很容易安裝在筆記本電腦上的便攜小設(shè)備，該研究團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是，到2010年突破50%的能效轉(zhuǎn)換記錄。

　　隨著多晶硅產(chǎn)能的不斷增長(zhǎng)，目前供不應(yīng)求的狀況會(huì)得到緩解，預(yù)計(jì)到2010年前后，太陽(yáng)能面板的價(jià)格將降至目前的1/3，這將縮小和傳統(tǒng)能源價(jià)格方面的差距，從而進(jìn)一步增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

　　新材料技術(shù)前景廣闊

　　最近，科學(xué)家除了在利用硅制造太陽(yáng)能電池方面取得新突破之外，也在使用非硅物質(zhì)，比如半導(dǎo)體和有機(jī)化學(xué)化合物替代硅方面取得了一定的突破。使用其他物質(zhì)而不是硅能夠降低成本，因?yàn)槠渖a(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單而廉價(jià)，并且也不會(huì)同其他使用硅的工業(yè)“勢(shì)如水火”。然而，還需要對(duì)這些替代物質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的研究，看其能效是否優(yōu)異于硅。這些研究正在快速發(fā)展中。

　　“薄膜光伏”無(wú)疑是備受追捧的技術(shù)之一，與硅基太陽(yáng)能電池相比，薄膜太陽(yáng)能電池用材少、成本低，盡管其轉(zhuǎn)換效率也相對(duì)較低，但其安裝方便的優(yōu)勢(shì)可能可以開(kāi)辟出另一片市場(chǎng)。