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太阳能产业的下一个技术突破是什么?

2013-06-25 09:06
科技潮人
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  目前,尽管随着技术的不断更新,太阳能的成本已大幅降低,但仍比化石能源要昂贵。另外,尽管太阳能电池板“遍地开花”,甚至供过于求,太阳能电池板制造业仍处于低潮。不过,太阳能市场的创新势头虽有所减弱,但仍有不少研究进展陆续“出炉”。整体而言,业界人士对太阳能产业的长远发展仍持乐观态度。

  在玻璃上制造出柔性太阳能电池

  传统的太阳能电池仍主打晶硅技术。几年前,硅太阳能电池板的成本为4美元/瓦。该研究领域的“带头大哥”之一、澳大利亚新南威尔士大学的马丁·格林教授曾经宣称,硅太阳能电池板的成本永远不可能低于1美元/瓦。但现在,他表示:“成本已下降到约50美分/瓦了,而且还有可能降至36美分/瓦。”

  美国能源部设置的目标是,到2020年低于1美分/瓦,这一目标不仅仅指太阳能电池板的成本,而是就整个太阳能电池板安装系统而言。格林认为太阳能产业有可能提前完成这一目标。届时,太阳能的直接成本有望降至6美分/千瓦时,比新的天然气发电厂的供能成本还低。太阳能的总成本则因包括弥补太阳光的间歇性特征而制造的设施的成本,当然会更高,但精确地高多少取决于电网中有多少太阳能等因素。

  硅太阳能产业的各个机构一直在想方设法削减成本并提高太阳能电池板的能量产出。上世纪90年代,格林的实验室制造出了一款转化率创纪录的太阳能电池,其记录一直坚挺地保持至今。为了获得这一转化记录,格林不得不使用昂贵的石印技术来制造精细的电线以收集太阳能电池提供的电流。但技术的稳步发展使科学家们现在能用屏幕印刷术制造出精细的电线。最近的研究表明,屏幕印刷术能制造出宽度仅为30微米的电线,与格林电线的宽度差不多,但成本要低很多。

  格林表示,这一技术和其他技术联合,有望使人们能更便宜且更方便地在生产线上复制他的高效率太阳能电池。已有公司研发出了制造太阳能电池前端金属触点的技术,不过,后端电子触点的设计更困难,但他希望能有公司想出办法。

  无独有偶,美国国家可再生能源实验室(NREL)已在一种新类型的玻璃(由康宁公司制造的超薄高度弯曲玻璃)上制造出了一款柔性太阳能电池。他们制造出的这款薄膜碲化镉太阳能电池是目前唯一一款可以在大规模生产上与传统硅太阳能电池相抗衡的太阳能电池。现在,这样的太阳能电池只能成批制造(硅太阳能电池也是如此),但能在一块可弯曲的玻璃上将其制造出来提供了一种可能性,那就是,可以持续不断地采用卷对卷的方式将其制造出来(就像打印报纸一样),因而可以通过增加产量来减少成本。

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