在日前于寧夏銀川召開的中國材料大會上,與會專家認為,鈣鈦礦、碲化鎘薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)換效率不斷提升,具有制備成本低、輕薄等優(yōu)勢,發(fā)展前景廣闊。但穩(wěn)定性差、大面積制備難等瓶頸阻礙了其大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。一些專家和學者建議,應加大基礎研究,瞄準柔性電池強化研發(fā),打破國外技術(shù)壟斷,推動薄膜太陽能電池實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,促進我國
產(chǎn)業(yè)化遭遇發(fā)展瓶頸
雖然國內(nèi)關于碲化鎘、鈣鈦礦薄膜太陽能電池的研究成果不少,但大多停留在實驗室和論文里,產(chǎn)業(yè)化應用還不夠。專家學者認為,目前我國在碲化鎘、鈣鈦礦薄膜太陽能領域還存在諸多短板。
碲化鎘薄膜太陽能電池經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展,技術(shù)相對成熟,目前90%的市場由美國薄膜電池制造商First Solar壟斷,而鈣鈦礦太陽能電池還停留在實驗室里,還需在基礎研究方面不斷尋求突破。
武莉莉說,我國碲化鎘薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)化率與國外還有不小差距,這凸顯了我國基礎研究方面的短板,如果不重視基礎研究,想要提高轉(zhuǎn)化率會非常困難,提高產(chǎn)業(yè)競爭力更無從談起。
穩(wěn)定性對于薄膜太陽能電池而言至關重要,這也是鈣鈦礦薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)化的一大制約因素。“太陽能電池的使用壽命一般在20年左右,而鈣鈦礦薄膜太陽能電池的穩(wěn)定性從幾個小時提高到現(xiàn)在的5個多月,還遠遠不能滿足現(xiàn)實需求。”中國工程物理研究院化工材料研究所博士鄭霄家說。
此外,大面積制備也是當前薄膜太陽能電池發(fā)展的一大制約因素。從基礎研究到量產(chǎn)、從實驗室到中試線是一個復雜的過程,目前研發(fā)的鈣鈦礦太陽能電池面積多為一平方厘米及以下,研發(fā)大面積高效率組件面臨很多技術(shù)挑戰(zhàn),也是其走出實驗室邁向規(guī)模化生產(chǎn)的主要障礙。鄭世昭說,實驗室里的產(chǎn)品雖然有突破但面積非常小,而大面積制備后如何保證可靠性依舊是一個難題。
應開發(fā)柔性太陽能電池
與會專家認為,鈣鈦礦、碲化鎘薄膜太陽能電池具有良好的發(fā)展前景,應進一步加大在基礎研究方面的投入,走差異化發(fā)展路子,把重點放在柔性太陽能電池,并加強院企合作,加速試驗成果走出實驗室。
一是加大基礎研究投入。武莉莉、劉生忠等人認為,我國鈣鈦礦、碲化鎘薄膜太陽能電池研究已取得不小進步,但在各自領域仍存在瓶頸。在注重發(fā)展速度的同時,各個研發(fā)機構(gòu)需重視基礎研究,并在加大基礎研究投入的同時注重人才隊伍建設,為后續(xù)研發(fā)取得突破積蓄力量、儲備人才。
二是瞄準柔性太陽能電池持續(xù)發(fā)力。鄭世昭認為,短時間內(nèi)晶硅材料的市場主導地位難以撼動,鈣鈦礦、碲化鎘薄膜太陽能電池應充分發(fā)揮自身輕薄的優(yōu)勢,瞄準柔性太陽能電池加強研發(fā)。
三是加強院企合作,加速科研成果產(chǎn)業(yè)化。業(yè)內(nèi)人士認為,大面積制備一直是薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)化的一大瓶頸,由于研發(fā)投入大,僅靠科研院所難以實施。國家相關部門應鼓勵企業(yè)參與進來、共同推進,加速科研成果從實驗室走向生產(chǎn)車間,推出適應市場需求的產(chǎn)品。
作者:于瑤 許晉豫 來源:經(jīng)濟參考報
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