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    關鍵在于解決好太陽能技術

    馬給民 來源:中國證券網·上海證券報 編輯:wutongyufg 太陽能技術太陽能發電
      能源——它主宰著人類的衣食住行,操縱著人類的一切活動,是全球各個國家和地區的發展命脈。  一個多世紀以來,人類持續不斷地挖掘已經在地下埋葬了上億萬年的煤油,推動了社會的繁榮與進步,卻帶來各種“烏煙瘴氣”的副作用。隨著大氣層環境的惡化,再生能源如風能、水能、植物能以及潮水能等開始粉墨登場,縱觀各種可再生能源技術,
      能源——它主宰著人類的衣食住行,操縱著人類的一切活動,是全球各個國家和地區的發展命脈。
      一個多世紀以來,人類持續不斷地挖掘已經在地下埋葬了上億萬年的煤油,推動了社會的繁榮與進步,卻帶來各種“烏煙瘴氣”的副作用。隨著大氣層環境的惡化,再生能源如風能、水能、植物能以及潮水能等開始粉墨登場,縱觀各種可再生能源技術,太陽能也許是最重要的一種,對徹底解決全人類的能源需求提供最大的幫助。
      2009年,人類能源的總消耗為16 太瓦,預測到2050年,總能源需求量將達28太瓦;而我們每年從太陽吸收到的能源,足足有2.3萬太瓦,如果能充分加以利用,就可以無污染、無償養活800多個地球。由此可見,解決好太陽能技術的重要性,而太陽能光伏技術的突破,確實已到了臨界狀態。
      我們可以先簡短回顧一下光伏技術的發展歷史。早在1839年,一位法國人,Alexander-Edmond Becquerel,就發現半導體材料在陽光下能產生電流;但直至1905年,艾恩斯坦方才解釋“光”是經“光子”傳遞,這“光子”能敲松半導體里的“負電子”,這“負電子”與騰空出來的“空穴”,互相連貫交替,故產生電流。直到1954年,美國貝爾實驗室用參雜磷和硼的硅片,制造了頭一塊晶體硅光伏電池,當時的效率只有3.2% 的轉換力,今日市場上的晶體硅轉換率,已在20%以上,確實進步了不少。
      然而,這年過“六旬”的老技術,有兩個致命的弱點:其一,它的主要生產原材料,是99.9999% 純度的硅片,其材料成本占生產成本的七成,注定了其昂貴生產成本,使它始終無法與廉價的煤油發電競爭,其生存常依賴政府補貼;其二,它的生產造成大量四氯化硅的污染;多年來,這掛著環保再生能源光環的產業鏈,卻是中國農田的污染源頭。但由于它技術門檻較低,二十多年來,上千家晶體硅工廠在中國建立,中國成為全球最大的晶體硅產國;近幾年,由于生產過剩,導致惡性競爭。據中國官方數據,國家在晶體硅太陽能方面的補貼和不良借貸損失,達兩萬億人民幣。
      可喜的是,太陽能技術的更新,早已翻過去了兩頁;先是類似銅銦鎵硒或碲化鎘一類的薄膜光伏技術,其轉換率已超過目前晶體硅市場產品的的水平,美國的First Solar和日本的Solar Frontier已成功使用薄膜技術,低成本批量生產此類光伏電池。一般薄膜技術,使用廉價的納鈣玻璃作為基板,來代替硅片,其光伏吸收薄膜層厚度要比晶體硅薄40倍,薄膜技術的生產成本潛力,遠低于晶體硅,是真正能抗衡煤油發電的再生能源。到目前為止,中國雖然也參與各類薄膜技術的研究,但尚未形成大批量生產規模。為彌補中國在薄膜太陽能技術上的短板,中國的漢能和中國建材,相應收購了數家國外的銅銦鎵硒廠家,包括漢能去年收購美國亞利桑那州的Global Solar、美國加州的Miasole,以及德國Q-Cell 旗下的Solibro;中國建材也收購了德國Saxony的Avancis。但短期內,這些收購的公司,要轉移到中國來生產,尚不現實。
      日本的桐蔭橫浜大學,Miyasaka團隊,于2009年開始將有機/無機甲胺碘鉛材料(簡稱鈣鈦礦),應用到薄膜光伏行業,這是太陽能技術最新的一頁。僅僅四年功夫,鈣鈦礦光伏電池的轉換率,從2009年的 3.8%一躍而成今天20% 以上。鈣鈦礦除了其先天的技術優勢,比如特寬的吸收光譜、極高的帶隙及開路電壓、極高的載體濃度及遷移率和極少的結構缺陷外,其生產工藝可使用極低生產成本的旋涂法來制造,無需經真空鍍膜。
      解決能源問題,太陽能技術是一大關鍵。前些年,在東莞注冊的日陣公司,一個結合中外技術精英的薄膜技術團隊,經四年的努力,成功研發了一種低成本四元素共濺射新型銅銦鎵硒薄膜工藝技術,其生產成本,遠低于晶體硅技術。他們現正在開發最新的下游技術雙結鈣鈦礦/銅銦鎵硒薄膜太陽能電池,其轉換率有望能突破50%,其生產成本將遠低過煤油發電。日陣 是典型的技術密集型公司,為擴大生產規模,建立有國際水平的實驗室,現正申報新三板掛牌,試圖借助資本的力量,來壯大鞏固其長期的發展規劃,為解決人類能源問題,貢獻自己的一份力量。

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