新材料技術(shù)前景廣闊

　　最近，科學家除了在利用硅制造太陽能電池方面取得新突破之外，也在使用非硅物質(zhì)，比如半導體和有機化學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，因為其生產(chǎn)過程簡單而廉價，并且也不會同其他使用硅的工業(yè)“勢如水火”。然而，還需要對這些替代物質(zhì)進行進一步的研究，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”無疑是備受追捧的技術(shù)之一，與硅基太陽能電池相比，薄膜太陽能電池用材少、成本低，盡管其轉(zhuǎn)換效率也相對較低，但其安裝方便的優(yōu)勢可能可以開辟出另一片市場。

　　另外，薄膜太陽能電池既可安裝在屋頂，也可安裝在建筑物的側(cè)墻或窗戶上，將來甚至可能印刷或裝訂在柔軟的書脊或衣服上，豐田汽車目前正在試驗將薄膜太陽能電池運用在其混合動力車如普瑞斯（Prius）上的技術(shù)。歐洲能源協(xié)會預測，到2010年，薄膜太陽能電池將占據(jù)光伏市場20%的份額。

　　目前，市場上的太陽能新技術(shù)出現(xiàn)了單晶硅、多晶硅、薄膜太陽能電池幾足鼎立的格局，薄膜已經(jīng)占據(jù)了光伏市場的7%到10%。據(jù)總部位于美國馬薩諸塞州的“普羅米修斯可持續(xù)發(fā)展研究所”預測，到2012年，非硅薄膜應(yīng)用將占據(jù)40%的市場份額。

　　世界知識產(chǎn)權(quán)組織6月份的報告指出，瑞士洛桑聯(lián)邦工學院參與的“薄膜光伏”聯(lián)合研究機構(gòu)旨在提高非硅薄膜太陽能電池的效率，他們特別關(guān)注銅銦硒化鎵（CIGS）、有機的以及染料敏化太陽能電池的能效。2006年，該項目開始時，CIGS薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率大約為11%。研究人員使用CIGS和染料敏化光伏技術(shù)，在實驗室中將“薄膜光伏”的轉(zhuǎn)換效率提高到了15%。該聯(lián)合研究機構(gòu)認為，轉(zhuǎn)換效率還有進一步提高的潛力。

　　2008年3月，“美國能源部國家可再生能源實驗室”打破了“薄膜光伏”的記錄，其研制的CIGS薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率達到19.9%。這使薄膜技術(shù)的效能同晶體硅并駕齊驅(qū)。可再生能源實驗室宣稱，在生產(chǎn)過程中使用了品質(zhì)優(yōu)異的材料，因此提升了輸出功率。該實驗室對CIGS電池的發(fā)展前景滿懷信心。因為這種電池很輕，它可上天入地，既可應(yīng)用于太空，也可用于便攜電子產(chǎn)品市場。這種電池還適合特殊的建筑應(yīng)用，比如光伏屋瓦和光伏窗戶等。

　　《世界知識產(chǎn)權(quán)組織》雜志6月份的報道指出，與傳統(tǒng)的光伏技術(shù)相反，染料敏化太陽能電池將吸收陽光的任務(wù)同電荷載體輸送的任務(wù)分開。在染料敏化太陽能電池中，吸光染料因光伏作用產(chǎn)生的電子被傳輸?shù)竭\輸電荷的半導體材料薄層。這一技術(shù)可以生產(chǎn)出可直接涂在鋼板上的染料敏化太陽能電池涂料，英國的一個研究團隊正在著手進行相關(guān)的研發(fā)活動，有望于2011年投放市場。

　　目前，美國更多地專注于不同的薄膜技術(shù)；而歐洲和亞洲則更青睞單晶和多晶硅太陽能電池。隨著研究不斷深入，太陽能電池的能效將進一步提高，越來越多前景廣闊的其他非硅技術(shù)將涌入市場。正如WIPO（世界知識產(chǎn)權(quán)組織）在即將公布的替代能源技術(shù)研究中所揭示的：在過去的20年中，主要的工業(yè)產(chǎn)權(quán)機構(gòu)收到的太陽能發(fā)明方面的專利申請數(shù)量增加了近兩倍。

　　光伏產(chǎn)業(yè)或成為經(jīng)濟發(fā)展新引擎

　　金融危機放慢了光伏市場的發(fā)展速度，但不會使市場停滯不前。由于技術(shù)的改進和新的突破性發(fā)明，太陽能領(lǐng)域的PCT專利越來越多，這是太陽能領(lǐng)域快速發(fā)展的證據(jù)。

　　美國奧巴馬政府提出的7000億美元經(jīng)濟刺激計劃中，把發(fā)展太陽能光伏產(chǎn)業(yè)作為擺脫經(jīng)濟衰退、創(chuàng)造就業(yè)機會、搶占未來發(fā)展制高點的重要國家戰(zhàn)略。

　　而在中國，根據(jù)《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，中國力爭使太陽能發(fā)電裝機容量達到18億瓦，到2050年將達到6000億瓦。預計到2050年，中國可再生能源的電力裝機將占全國電力裝機的25%，其中光伏發(fā)電裝機將占到5%。預計2030年之前，中國太陽能裝機容量的復合增長率將高達25%以上。

　　縱觀近現(xiàn)代歷史，大蕭條中孕育著蓬勃的新技術(shù)和新觀念，推動著人類發(fā)展這個列車不斷向前進，在本世紀，光伏技術(shù)基于其技術(shù)先進性、資源無限性和綠色環(huán)保性等特征，無疑是下輪產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命的核心，或許也是帶領(lǐng)經(jīng)濟走出泥潭的火車頭。