引言

   碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池的發(fā)展受到國(guó)內(nèi)外的關(guān)注，其小面積電池的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到了16.5%，商業(yè)組件的轉(zhuǎn)換效率約9%，組件的最高轉(zhuǎn)換效率達(dá)到11%。國(guó)內(nèi)四川大學(xué)制備出轉(zhuǎn)換效率為13.38%的小面積單元太陽(yáng)能電池，54cm2集成組件轉(zhuǎn)換效率達(dá)到7％，正在進(jìn)行0.1┫組件生產(chǎn)線的建設(shè)和大面積電池生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)。

     消耗材料的成本還可以進(jìn)一步降低，如將碲化鎘薄膜的厚度減薄1微米，則碲化鎘材料的消耗將降低20%，從而使材料總成本降低9.1%，即從每峰瓦6.21元降為5.64元。如使用99.999%純度的碲化鎘，效率依然能達(dá)到7%，材料成本還將進(jìn)一步降低。因此，材料成本達(dá)到或低于每峰瓦5元人民幣是可能的。
                 
    考慮工資、管理、電力和設(shè)備折舊等其他成本，碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池的成本大約是每峰瓦13.64元人民幣或更低。因此，即使銷售價(jià)格為每峰瓦20~22元人民幣，約為晶體硅太陽(yáng)能電池現(xiàn)在價(jià)格的60%，也能保證制造商有相當(dāng)?shù)睦麧?rùn)空間。

    由于碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池成本低，其發(fā)展對(duì)于解決我國(guó)西部地區(qū)分散居住人口的電力供應(yīng)具有重要意義。
  
    碲資源
                 
    碲是地球上的稀有元素，發(fā)展碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池面臨的首要問(wèn)題就是地球上碲的儲(chǔ)藏量是否能滿足碲化鎘太陽(yáng)能電池組件的工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)及應(yīng)用。工業(yè)上，碲主要是從電解銅或冶煉鋅的廢料中回收得到。據(jù)相關(guān)報(bào)道，地球上有碲14.9萬(wàn)噸，其中中國(guó)有2.2萬(wàn)噸，美國(guó)有2.5萬(wàn)噸。

    在美國(guó)碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池制造商First Solar年產(chǎn)量25MW的工廠中，300~340公斤碲化鎘即可以滿足1MW太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)需要?？紤]到碲的密度為6.25g/cm3，鎘的密度為8.64g/cm3，則130~140公斤碲即可以滿足1MW碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)需要。

    由以上數(shù)據(jù)可以知道，按現(xiàn)已探明儲(chǔ)量，地球上的碲資源可以供100個(gè)年生產(chǎn)能力為100MW的生產(chǎn)線用100年。

    環(huán)境影響
                 
    由于碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池含有重金屬元素鎘，使很多人擔(dān)心碲化鎘太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)和使用對(duì)環(huán)境的影響。多年來(lái)，一些公司和專家不愿步入碲化鎘太陽(yáng)能電池的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。那么，碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)和使用中鎘的排放究竟有多嚴(yán)重呢？

    為此，美國(guó)布魯克文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們專門(mén)研究了這個(gè)問(wèn)題。他們系統(tǒng)研究了晶體硅太陽(yáng)能電池、碲化鎘太陽(yáng)能電池與煤、石油、天然氣等常規(guī)能源和核能的單位發(fā)電量的重金屬排放量。在太陽(yáng)能電池的分析中，考慮了將原始礦石加工得到制備太陽(yáng)能電池所需材料、太陽(yáng)能電池制備、太陽(yáng)能電池的使用等全壽命周期過(guò)程。研究結(jié)果表明（見(jiàn)圖1），石油的鎘排放量是最高的，達(dá)到44.3g/GWh，媒次之，為3.7g /GWh。而太陽(yáng)能電池的排放量均小于1g /GWh，其中又以碲化鎘的鎘排放量最低，為0.3 g /GWh。與天然氣相同，硅太陽(yáng)能電池的鎘排放量大約是碲化鎘太陽(yáng)能電池的兩倍。