●光伏電池的利用現(xiàn)狀
在這場(chǎng)陽(yáng)光革命中領(lǐng)先的國(guó)家是德國(guó)。2003年11月,由于石油和天然氣價(jià)格飛漲、全球變暖越來(lái)越嚴(yán)重,德國(guó)國(guó)會(huì)批準(zhǔn)了一項(xiàng)“饋入稅”計(jì)劃,這項(xiàng)計(jì)劃給太陽(yáng)能開辟了廣闊的市場(chǎng)。任何人只要利用太陽(yáng)能發(fā)電,就能把所發(fā)的電賣給國(guó)家電網(wǎng),價(jià)格為每度45~57美分,這幾乎是市場(chǎng)價(jià)的3倍——消費(fèi)者用電每度只需支付19美分。法律規(guī)定德國(guó)的電力公司在2024年之前必須按照這個(gè)價(jià)格收購(gòu)居民利用太陽(yáng)能所發(fā)的電。這項(xiàng)計(jì)劃使大量的德國(guó)人產(chǎn)生了投資太陽(yáng)能電池板的興趣。時(shí)至今日,德國(guó)的光伏發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)超過(guò)30萬(wàn)套。這讓德國(guó)成為全世界增長(zhǎng)最快的光伏發(fā)電市場(chǎng)。世界上已經(jīng)安裝的光伏電池板有55%在德國(guó),每年能夠利用太陽(yáng)能發(fā)電30億瓦特,相當(dāng)于3到5座傳統(tǒng)的發(fā)電廠。
意大利和西班牙在2006年追隨德國(guó)的腳步,也頒布了他們的“饋入稅”方案;美國(guó)加州的太陽(yáng)能促進(jìn)計(jì)劃投入了28億美元的現(xiàn)金,資助新安裝的光伏發(fā)電系統(tǒng),分?jǐn)傁聛?lái)每瓦特的資助額大約為2.5美元。羅格爾預(yù)測(cè)到2008年,將會(huì)有20個(gè)國(guó)家頒布同樣的稅收方案。
人們希望,通過(guò)刺激需求,這些資助也會(huì)刺激光伏技術(shù)研究和相關(guān)材料的制造技術(shù),將光伏發(fā)電的成本降下來(lái)。這可能有助于加速已經(jīng)存在的光伏技術(shù)的發(fā)展,但也有可能將這個(gè)產(chǎn)業(yè)逼進(jìn)死胡同,因?yàn)橛霉璨牧现瞥傻墓夥姵匕搴芸炀蜁?huì)到達(dá)轉(zhuǎn)化率的理論極限——大約為30%。然而,澳大利亞新南威爾士大學(xué)的馬丁·格林認(rèn)為,人們有可能利用其他材料制造出轉(zhuǎn)化率極限為74%的光伏電池。而且盡管這些資助從某些方面來(lái)講刺激了市場(chǎng),但多數(shù)分析家認(rèn)為現(xiàn)有光伏電池的成本還是太高,無(wú)法成為主流。
●新技術(shù)帶來(lái)的曙光
所以有許多研究人員開始尋找其他的替代方案。最為便宜的光伏電池是薄膜電池,薄膜電池的體積只有傳統(tǒng)光伏電池體積的1%,而且它的禁帶可以通過(guò)調(diào)整薄膜中所含成分的比例而得到改善。例如,一種由銅、銦、鎵和硒混合而成的電池很便宜,但在實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)中,它的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)能夠達(dá)到19%左右。
此外還有通過(guò)濾鏡或者納米晶體(nanocrystals)來(lái)提高轉(zhuǎn)化率的方法。但是最有效和前景最為廣闊的當(dāng)屬塑料光伏電池技術(shù)。圣巴巴拉加州大學(xué)的艾倫·希捷和同事一起發(fā)明了一種能夠?qū)щ姷乃芰稀_@種半導(dǎo)體塑料和硅以及其他光伏電池材料一樣,都能夠讓光子釋放出電子。2007年7月份,希捷成功地研制了一塊轉(zhuǎn)化率達(dá)到6.5%的塑料光伏電池,創(chuàng)下了新的紀(jì)錄。希捷指出,塑料光伏電池真正誘人的地方在于,一旦技術(shù)成熟,我們能夠像印刷報(bào)紙一樣生產(chǎn)光伏電池。“我們的目標(biāo)是達(dá)到10%的轉(zhuǎn)化率,而且最終將會(huì)超過(guò)目標(biāo),”他說(shuō),但他并不在意轉(zhuǎn)化率的問(wèn)題。“關(guān)鍵的因素是每瓦特多少美元,”他說(shuō),“即使我們的轉(zhuǎn)化率低于硅,但在每瓦特成本上我們?nèi)匀徽加袃?yōu)勢(shì),因?yàn)樗纳a(chǎn)成本極其低廉。”
也許利用太陽(yáng)能的前景就在于塑料光伏電池。這是一場(chǎng)漫長(zhǎng)的革命,但經(jīng)過(guò)多年的不懈研究,加上一群真正有信心者開始劃撥的投資,太陽(yáng)能時(shí)代終于到來(lái)了。
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