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碲化鎘薄膜太陽能電池產業(yè)化大有可為

2010年07月09日 8:36 11507次瀏覽 來源:   分類: 稀土


  “碲化鎘薄膜太陽能電池能否騰飛?答案是肯定的。”這是中國海洋大學地質學教授、博士生導師曹志敏在7月8日舉行的2010年全球稀有金屬發(fā)展論壇上提出的觀點。
  光伏產業(yè)發(fā)展與太陽能電池的發(fā)展情況是本次論壇的一個重要議題。太陽能電池包括傳統(tǒng)的晶體硅太陽能電池和多元化合物薄膜太陽能電池等部分。而多元化合物薄膜太陽能電池主要包括砷化鎵III-V族化合物、硫化鎘、硫化鎘、碲化鎘及銅錮硒薄膜電池等。
  碲化鎘市場份額提升,銅銦鎵硒不變,晶體硅減少
  當今全球光伏市場是以晶體硅太陽電池為主,約占90%以上。但是晶體硅電池生產材料成本高和高能耗,在能源價格不斷上漲的趨勢下,依靠規(guī)模效益降低成本基本沒有多少空間。另外最近國家關于產能過剩和清潔生產的政策也使得發(fā)展低成本、新型薄膜太陽電池成為未來國際光伏產業(yè)的必然趨勢。
  銅銦硒(簡稱CIS或CIGS)薄膜太陽電池以其成本低、性能穩(wěn)定、抗輻射能力強、光電轉換效率目前是各種薄膜太陽電池之首,接近于目前市場主流產品晶體硅太陽電池轉換效率,成本卻是其1/3,被國際上稱為下一時代最有前途的廉價太陽電池之一。但是銅銦硒薄膜太陽電池也有其缺點,比如技術多樣,無標準工藝方法;工藝復雜,沉積速度慢等。
  雖然能源行業(yè)業(yè)內人士多數(shù)一致認為:在近期未來,硅類太陽能電池將和銅銦鎵硒薄膜太陽能電池共同主導市場。碲化鎘太陽能電池已經(jīng)連續(xù)風光了5年, 應會停止持續(xù)增長的趨勢,市場的預期也應降低。
  但是曹志敏教授卻持不同觀點,他認為未來碲化鎘太陽能電池將大有可為,會有屬于自己的領地。未來太陽能電池的發(fā)展趨勢為碲化鎘太陽能電池份額將提高、銅銦鎵硒薄膜太陽能電池份額保持不變,而晶體硅太陽能電池將減少。
  碲化鎘太陽能電池的優(yōu)缺點
  碲化鎘薄膜太陽能電池在工業(yè)規(guī)模上成本大大優(yōu)于晶體硅和其他材料的太陽能電池技術,生產成本僅為0.87美元/W。其次它和太陽的光譜最一致,可吸收95%以上的陽光。工藝相對簡單,標準工藝,低能耗,無污染,生命周期結束后,可回收,強弱光均可發(fā)電,溫度越高表現(xiàn)越好。目前實驗室轉換效率16.5%,目前工業(yè)化轉換效率10.7%。理論效率應為28%。發(fā)展空間大。
  然而碲化鎘太陽能電池自身也有一些缺點。第一,碲原料稀缺,無法保證碲化鎘太陽能電池的不斷增產的需求。過去碲是以銅,鉛,鋅等礦山的伴生礦副產品形式,也就是礦渣,以及冶煉廠的陽極泥等廢料的形式存在。碲化鎘太陽能電池的不斷成長的市場需求,無法得到原料的保證。
  第二,鎘作為重金屬是有毒的。碲化鎘太陽能電池在生產和使用過程中的萬一有排放和污染,會影響環(huán)境。

 

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