碲化镉薄膜太阳能电池产业化大有可为

2010年07月09日 8:36 10566次浏览 来源:   分类: 稀土


  “碲化镉薄膜太阳能电池能否腾飞?答案是肯定的。”这是中国海洋大学地质学教授、博士生导师曹志敏在7月8日举行的2010年全球稀有金属发展论坛上提出的观点。
  光伏产业发展与太阳能电池的发展情况是本次论坛的一个重要议题。太阳能电池包括传统的晶体硅太阳能电池和多元化合物薄膜太阳能电池等部分。而多元化合物薄膜太阳能电池主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉、碲化镉及铜锢硒薄膜电池等。
  碲化镉市场份额提升,铜铟镓硒不变,晶体硅减少
  当今全球光伏市场是以晶体硅太阳电池为主,约占90%以上。但是晶体硅电池生产材料成本高和高能耗,在能源价格不断上涨的趋势下,依靠规模效益降低成本基本没有多少空间。另外最近国家关于产能过剩和清洁生产的政策也使得发展低成本、新型薄膜太阳电池成为未来国际光伏产业的必然趋势。
  铜铟硒(简称CIS或CIGS)薄膜太阳电池以其成本低、性能稳定、抗辐射能力强、光电转换效率目前是各种薄膜太阳电池之首,接近于目前市场主流产品晶体硅太阳电池转换效率,成本却是其1/3,被国际上称为下一时代最有前途的廉价太阳电池之一。但是铜铟硒薄膜太阳电池也有其缺点,比如技术多样,无标准工艺方法;工艺复杂,沉积速度慢等。
  虽然能源行业业内人士多数一致认为:在近期未来,硅类太阳能电池将和铜铟镓硒薄膜太阳能电池共同主导市场。碲化镉太阳能电池已经连续风光了5年, 应会停止持续增长的趋势,市场的预期也应降低。
  但是曹志敏教授却持不同观点,他认为未来碲化镉太阳能电池将大有可为,会有属于自己的领地。未来太阳能电池的发展趋势为碲化镉太阳能电池份额将提高、铜铟镓硒薄膜太阳能电池份额保持不变,而晶体硅太阳能电池将减少。
  碲化镉太阳能电池的优缺点
  碲化镉薄膜太阳能电池在工业规模上成本大大优于晶体硅和其他材料的太阳能电池技术,生产成本仅为0.87美元/W。其次它和太阳的光谱最一致,可吸收95%以上的阳光。工艺相对简单,标准工艺,低能耗,无污染,生命周期结束后,可回收,强弱光均可发电,温度越高表现越好。目前实验室转换效率16.5%,目前工业化转换效率10.7%。理论效率应为28%。发展空间大。
  然而碲化镉太阳能电池自身也有一些缺点。第一,碲原料稀缺,无法保证碲化镉太阳能电池的不断增产的需求。过去碲是以铜,铅,锌等矿山的伴生矿副产品形式,也就是矿渣,以及冶炼厂的阳极泥等废料的形式存在。碲化镉太阳能电池的不断成长的市场需求,无法得到原料的保证。
  第二,镉作为重金属是有毒的。碲化镉太阳能电池在生产和使用过程中的万一有排放和污染,会影响环境。

 

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责任编辑:wuren

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