碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池的發(fā)展日益受到重視。碲資源、電池成本、電池生產(chǎn)和使用對(duì)環(huán)境的影響等問(wèn)題是碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)展中受到很多人關(guān)注的問(wèn)題。本文對(duì)此進(jìn)行了分析討論，最后分析了工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池組件的關(guān)鍵技術(shù)。
  
　　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)。
成本估算

　　 考慮電池的結(jié)構(gòu)為玻璃/SnO2：F/CdS/CdTe/ZnTe/ZnTe：Cu/Ni，碲化鎘薄膜的厚度為5微米，轉(zhuǎn)換效率為7%，1MW碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池所消耗的材料的成本如下表所示。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　   

碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池的材料成本
 

　　 可見(jiàn)，碲化鎘和透明導(dǎo)電玻璃構(gòu)成材料成本的主體，分別占到消耗材料總成本的45.4%和38.2%。

　　 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(xiāo)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