9月27日，在歐中太陽能促進會主辦的第二屆（北京）國際太陽能光伏會議暨展覽會上，北京市新能源與可再生能源協會太陽能光電專委會主任王長貴研究員指出，用材少、能耗低、成本低的薄膜太陽能電池極具發展前景，我國應加快在相關領域的研究和產業化進程，特別是非晶硅薄膜太陽能電池的研發，未來10年力爭使薄膜電池占太陽能光伏發電應用市場30%的份額。

    撼動晶硅電池龍頭地位

    新型薄膜太陽能電池不僅用材少、能耗低、成本低，而且能量回收期短、環境友好，更容易與建筑物結合，是大有發展前景的新型太陽能電池。但目前薄膜太陽能電池的生產設備比晶硅太陽能電池的生產設備價格高4～5倍，電池轉換效率和穩定性也比較低。王長貴認為，薄膜太陽能電池在減少設備投資、降低電池生產成本等方面潛力巨大。

    據了解，目前已經實現產業化的薄膜太陽能電池包括薄膜硅電池、銅銦鎵硒（CIGS）電池和碲化鎘（CdTe）電池。全球薄膜電池市場份額已經達20%左右，并且還在逐年增長，到2015年將超過30%。

    對于這三種電池能否撼動傳統晶硅電池的霸主地位，王長貴認為，薄膜太陽能電池短期內還受限于低轉換效率和低穩定性等，而且目前研究的薄膜太陽能電池種類繁多，未來究竟何種會成為大規模應用的電池，還需綜合考慮、科學分析，從實際出發選準重點。目前各國正在抓緊研發多種薄膜電池的創新推廣，這三種電池的研發將繼續提速。到2020年工業生產的CIGS和CdTe電池效率分別可以達到16%和14%，非晶硅和微晶硅電池效率可以達到20%。

    目前我國薄膜太陽能電池的研發與產業化水平與美、德、日等光伏技術先進的發達國家相比差距較大。王長貴提出應高度重視生產工藝的改進、生產設備的創新研發，從電池、微型組件、大面積組件、生產工藝、試生產線、生產線、穩定產品到商業化組件等階段循序漸進，盡快提高光電轉換效率、穩定性和使用壽命，進一步提高性能、降低材耗能耗和生產成本，以改變我國薄膜太陽能電池生產設備主要依靠從國外高價進口的局面。

    硅基電池仍為主流

    薄膜太陽能硅材料用量少，能耗也比較低。在國際市場硅原材料緊缺的情況下，硅基薄膜電池的價格相對穩定。王長貴認為，在已經產業化的薄膜太陽能電池中，硅基薄膜電池成本降低空間最大，發展潛力也最大，是薄膜電池的主流產品，也是我國產業化最成熟的薄膜太陽能電池。

    通過引進生產線和技術、海外華人回國創業、引進技術的國產化和自主研發等多種形式，我國非晶硅電池技術水平提高較快，正在快速走向產業化生產。目前單室多片制造非晶硅薄膜電池技術已實現國產化，多室單片型、單室與多室組合型非晶硅電池生產線已引進建成并投入生產，連續卷繞鍍膜非晶硅電池生產技術也在調研洽商中。

    談到未來的發展方向，王長貴認為，微晶硅和非晶硅疊層電池將可能成為硅基電池的發展重點。這種電池將由非晶硅與微晶硅電池疊加，疊層電池中非晶硅電池的本征吸收層較薄，可以大大提高電池穩定性。而微晶硅為底的電池可以大大提高電池對太陽光的光譜收集范圍，是目前高效穩定的硅基薄膜太陽能電池，而且有望降低設備成本，提高電池性能。

    非硅電池加緊材料替代

    CIGS和CdTe電池是效率較高的兩種非硅化合物薄膜電池。目前CdTe電池光電轉化率超過11%；CIGS電池效率達到20.3%。王長貴提醒說，這兩種電池主要材料有銦、鎘和碲三種稀缺元素，大規模推廣或將受限于資源和環境。我國除了要在改善穩定性、提高轉換效率、降低生產成本、延長使用壽命等方面積極開展研發外，還應重視保護戰略資源，加強相關材料的替代工作。

    據介紹，銦僅以微量伴生在鋅、錫等礦物中，是一種極為稀有的貴金屬，廣泛應用于電子、航天、航空、合金制造及光伏電池制造等領域。全球銦儲量僅為1.6萬噸，是黃金儲量的1/6。目前粗銦的價格約為5000元/千克，精銦的價格高達10000元/千克。由于需求旺盛，銦的價格在幾年內上漲了30倍。以目前光電轉換效率10%、厚度3微米計，每MW的CIGS電池約需銦50千克，未來生產成本可能受銦價制約。碲也是一種很有開采價值的重要工業原材料，我國雖然已在四川發現了世界首例成礦的碲鉍礦山資源，但開采權已被國外獨資企業壟斷。

    王長貴同時強調，對CdTe和CIGS電池中鎘的污染問題應予以重視。生產1MW的厚3微米、效率為9.3%的CdTe電池組件需要94千克左右的鎘。由于鎘是一種重金屬元素，即使這種電池生產時沒有污染，CdTe電池分解的鎘流失到環境中，其后果也將十分嚴重。