鉅大LARGE | 點擊量:1658次 | 2020年05月12日
太陽能光電技術接近“Grid Parity”
太陽能光電產業早已成為繼pC及半導體后,另一個受到萬眾矚目的高科技產業。在技術不斷發展、成本逐步降低、世界各國政府行之有效的引導與激勵措施以及產業合作的推動之下,太陽能光電(pV)技術的發展正在迅速接近它最重要的目標“Gridparity”,即太陽能發電成本與現有電力成本持平。據預測,兩年之后,這項技術將作為最重要的可再生能源之一成為全球矚目的焦點。
根據統計,全球太陽能光電市場規模將從目前的130億美元上升到2012年的400億美元,目前全球有三大pV市場模塊。日本是最早開發的國家,歐洲(重要是德國,現擴展到其它歐盟各國)次之,加州則被認為是下一個重要市場。
“Gridparity”是太陽能光電產業的“圣杯”,不僅取決與pV系統的成本、安裝和服務壽命,同時還受到其它諸多可變因素的影響,比如位置。陽光充沛的美國鳳凰城,pV系統實現Gridparity目標就要比在陰雨綿綿的西雅圖容易得多。
最近幾年來,pV技術的成本在迅速下降,但由于該技術存在的一些根本限制,仍比普通電力成本高。但假如現有的研發工作能夠成功,到2010年,將有可能進一步大幅降低成本,從而真正進入成熟的普及時代。
太陽能電池是光電發電系統中的關鍵部分,重要包括單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、多晶硅和微晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池。
目前太陽能發電的成本仍過高,重要原因有二:一般而言,硅晶圓的費用幾乎占了太陽能電池總成本近一半,故多晶硅材料缺乏問題致使其制造成本高居不下;另外,太陽能電池的光電轉化效率較低也影響整個發電成本。
因此,解決這兩方面的挑戰一直是業界的努力方向。現在最為便宜的光電電池是薄膜電池,薄膜電池的體積只有傳統光電電池體積的百分之一,而且它的禁帶可以通過調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,但在實驗室的實驗中,它的轉化率已經能夠達到19%左右。
此外還有通過濾鏡或者納米晶體(nanocrystals)來提高轉化率的方法。不過前景最為樂觀的當屬塑料光電電池技術。今年七月份,已有研究人員成功地研制出了一塊轉化率達到6.5%的塑料光電電池,創下了新的紀錄。這種技術雖然轉化率較低,但在每瓦特成本上占有優勢,因為它的生產成本極其低廉。塑料光電電池真正誘人的地方還在于,一旦技術成熟,就能夠像印刷報紙相同生產光電電池。
尋找可用替代能源是人類一場漫長而緩慢的革命,但經過多年的不懈努力,曙光終于出現了!
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