對那些追蹤不同太陽能技術(shù)的人來說,很容易的事情就是直接去查效率數(shù)字,并且認為低轉(zhuǎn)換效率的技術(shù)無法進入實際應(yīng)用?;诠杼柲茈姵氐奶柲芙M件可以將太陽能量的15-20%轉(zhuǎn)換為DC功率,薄膜太陽能技術(shù)的轉(zhuǎn)換率則低得多,最近的成功也只能達到8-10%。但電池效率只是需要考慮的因素之一,其他要素還包括生產(chǎn)成本、安裝、占地、太陽的熱量以及其他因素。
Tom Djokovich CEO, XsunX
盡管其轉(zhuǎn)換效率較低,但XsunX(加州Aliso Viejo)的CEO Tom Djokovich認為,在未來的一兩年內(nèi),薄膜組件很可能實現(xiàn)工業(yè)界每瓦一美元的目標(這種情況下,與傳統(tǒng)能源相比,太陽能會更具成本優(yōu)勢),他們公司也在計劃進行非晶硅薄膜太陽能組件的生產(chǎn)。
Djokovich指出,從太陽能的總體成本角度考慮,電池效率非常重要,但把太陽能電池封裝成太陽能組件這一過程卻占據(jù)了大半成本。玻璃、包封材料和連接線都是大部分太陽能組件的通用品,這些成本對太陽能組件的總體成本有很大影響。這里他特別提到需要耗費大量勞動力的體型硅技術(shù),從粗硅到最終的太陽能組件大約需要26道工序。“而薄膜型太陽能電池,至少對我們的工藝來說,由于采用了高度自動化的制造工藝,因此只有10%的成本與勞動力相關(guān)?!?/P>
這并不是說干脆不需要提高轉(zhuǎn)換效率了。如果電池的效率更高,同時又不增加材料和勞動力的成本,那么就可以提高單位面積的能量密度,Djokovich表示。但需要解決的問題是開發(fā)出可以降低每瓦組裝成本的新封裝材料和方法。
Djokovich還介紹,制約晶體硅成本降低的主要有幾個因素,包括高的材料成本(同薄膜技術(shù)相比需要更多的硅和其他材料)、批次工藝,以及在安裝環(huán)境中的性能,這些都降低了對晶體硅的負擔能力?!伴_始工作時需要更多的入射光,也就意味著開始發(fā)電的時間較晚,而停止得較早;在太陽光最充足的狀態(tài)才能獲得全部功率;在很多情況下,為了保持最佳性能需要不斷調(diào)整組件的角度,而不能僅僅固定在那里;還存在受熱之后效率降低的問題,”他這樣解釋?!耙虼诉@是一種高成本的技術(shù),按每瓦計算,盡管其能量密度較高,但效率并不高?!?/P>
在某些領(lǐng)域,確實需要體材晶體技術(shù)。例如在屋頂安裝的組件,受到面積的限制,但仍需提供足夠的峰值功率,因此很難采用大面積的薄膜技術(shù)來取代。而對于太陽能農(nóng)場及其設(shè)施來說,卻與此相反,占地已經(jīng)不再是制約因素,可以采用薄膜型太陽能電池產(chǎn)生足夠市場化的大規(guī)模AC功率。
然而,包括非晶硅(a-Si)、碲化鎘(CdTe)、銅銦鎵硒(CIGS)等在內(nèi)的薄膜技術(shù)目前只占到整個PV市場的11%,體硅技術(shù)仍然占據(jù)著PV銷售的大部分。根據(jù)Djokovich介紹,這是因為高性能的薄膜型PV剛剛誕生不久。有約56家制造商生產(chǎn)體硅太陽能電池,是市場化最完善的技術(shù)。“比如現(xiàn)在要開創(chuàng)一家從事組件安裝的公司,如果我選擇薄膜太陽能電池,那么由于供應(yīng)商數(shù)量較少,因此壓力會很大,與此相反,體硅的供應(yīng)商卻很多?!?/P>
事實上最終用戶對技術(shù)方面并不關(guān)心,他們只想得到最好的性能,Djokovich表示。出于多種原因,這使得薄膜技術(shù)會優(yōu)于晶體技術(shù)?!叭绻惆阉杏绊懱柲苁占囊蛩囟伎紤]在內(nèi),并且考慮到實際應(yīng)用中大多使用交流電,那么你會了解凈系統(tǒng)效率,或者說實際產(chǎn)生的功率與可能產(chǎn)生的功率的比值,”Djokovich介紹說。“我們分析發(fā)現(xiàn),對于一定的安裝功率而言,通常薄膜技術(shù)可以獲得更高的凈系統(tǒng)效率。薄膜技術(shù)可以達到75%,而晶體硅一般在57%左右。這些實際的情況正開始影響到用戶的購買意向。”
Djokovich已經(jīng)發(fā)現(xiàn),很多太陽能系統(tǒng)安裝商和集成商已經(jīng)開始購買薄膜產(chǎn)品,但由于市場上產(chǎn)品不夠豐富,他們還無法確保足夠的組件供應(yīng)商。像XsunX這樣的公司開始生產(chǎn)并進行供貨,他說,在未來幾年內(nèi)市場上將會出現(xiàn)超過30家a-Si太陽能電池制造商?!斑@樣看來,你會開始看到這一市場分支在整個太陽能產(chǎn)業(yè)中比重的迅速增長?,F(xiàn)在只是供貨不足的問題?!?/P>