光伏产业是当今世界最具发展潜力的产业之一,但高昂的发电成本又在很大程度上制约了光伏产业的发展步伐。目前全球光伏市场的启动仍依然为政府政策推动为主。在这种情势下,大力推动光伏产业技术进步,降低光伏发电成本成为国内外光伏企业和科研机构的工作重点。
目前光伏电池主要包括三种:单晶硅电池、多晶硅电池和薄膜电池。其技术进步的主要方式包括提高光电转化效率、提高太阳光吸收率、降低硅片厚度、采用价格低廉的原材料等。 在晶硅电池研发领域,今年2月初,台湾旺能光电公司宣布已经成功开发出平均转换效率达到18.3%的单晶硅太阳能电池和平均转换效率达到16.6%以上的多晶硅太阳能电池,预计今年7月量产。台湾昱晶能源科技(Gintech)也计划从今年3月份开始提供转换效率为16.6%的多晶硅太阳能电池单元“Douro”。与此同时,日本三菱电机宣布,该公司生产的多晶硅太阳能电池片和功率调节器(Power Conditioner)的转换效率均达到了全球最高值。15cm见方的多晶硅太阳能电池片的光电转换效率达到了18.9%,而利用输出容量为100kW的功率调节器将直流电转换为交流电的电力转换效率高达97.5%。太阳能电池单元将在2010年度以后上市,而功率调节器将于2010年度上市。此外,美国特拉华大学去年10月份研制的超高效硅太阳能电池,在标准的陆地日光条件下,其太阳能转换效率达到创纪录的42.8%,比其他种类太阳能电池高出大约30%,是目前最好的硅太阳能电池的2倍。这项技术将在世界范围内改变电力的产生方式。 在降低原材料成本方面,采用冶金级硅材料是许多企业采取的主要做法。去年11月,两家美国公司(Calisolar公司和Blue Square Energy公司)先后宣布用冶金级硅生产出了太阳能电池片,且转化效率均超过了14%;在国内,苏州阿特斯是第一个采用冶金级硅生产电池片的企业,目前该公司已专门成立了省级光伏技术研究中心进行进一步的研究,紧随其后,常州天合也宣布用冶金级多晶硅生产出了转化效率达到14%的太阳能电池片。此外,在提高太阳光吸收率方面,美国伦斯勒理工学院(RPI)物理系教授林肖侑率领的研究小组去年11月研发出一种新太阳能电池板,该电池板覆盖一层可以吸收所有角度的太阳光且吸收率高达96.21%的太阳能电池板涂层材料。 在薄膜电池研发领域,CIGS薄膜太阳能成为行业宠儿,这不仅仅是因为具有生产成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等显著特点,更重要的是其光电转换效率居各种薄膜太阳电池之首,接近于晶体硅太阳电池,而成本只是它的三分之一。今年1月初,位于天津滨海新区的国家863铜铟镓硒薄膜太阳电池中试基地中试工艺设备与大面积材料和器件开发取得了进展,成功研制出有效面积为804平方厘米的玻璃衬底铜铟镓硒薄膜太阳电池组件,其光电转换效率为7%,完成了实验室小面积太阳电池技术向大面积中试技术的跨越。台湾光碟大厂铼德自去年介入光伏产业后,专注研发CIGS薄膜太阳能电池,今年1月15日,公司宣布产品光电转化效率已提升至17% ,直逼主流硅晶太阳能电池转换效率。更具有里程碑意义的事件是,Pacific Crest 公司日前发布的一份研究报告显示,在不依赖任何津贴的情况下,First Solar为Sempra Generation所建造的产能达到12.6MW的薄膜太阳能发电厂的发电成本仅为0.075美元,低于美国与发电成本一致的每千瓦时9美分的价格。