關(guān)于薄膜太陽能電池分析

宋向晴

摘要：地球上的資源是有限的，我們現(xiàn)在利用的資源很多都是不可再生的資源，或者是再生周期比較長，如果持續(xù)下去，我們有一天會(huì)沒有資源可用，所以我們必須開發(fā)新能源，目前太陽能是比較好的資源，太陽能已經(jīng)運(yùn)用到了發(fā)電產(chǎn)業(yè)中，其中薄膜太陽能電池就是比較好的應(yīng)用。本文將以薄膜太陽能電池進(jìn)行研究和分析。

關(guān)鍵詞：薄膜太陽能電池；新型材料；發(fā)展

目前資源的消耗和對(duì)大自然的污染迫使我們必須要進(jìn)行新能源的開發(fā)，開發(fā)可再生、環(huán)保的資源，這是全球可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略要求。而擺在我們面前最大的一個(gè)能源就是太陽能，將太陽能合理的加以利用是符合可持續(xù)發(fā)展要求的，太陽能無污染，環(huán)保，取之不盡用之不竭。太陽能電池是利用太陽能資源的重要表現(xiàn)，不管是國內(nèi)還是國外，太陽能電池都是非常普遍的，薄膜太陽能電池在太陽能電池中是性價(jià)比比較高的一種太陽能電池。

一、關(guān)于薄膜太陽能電池現(xiàn)狀的分析

太陽能資源現(xiàn)在是最富有的自然資源，人們?cè)缇陀辛死锰柲艿南敕ǎ钤缋锰柲苁菍⑻柲苻D(zhuǎn)變成熱能，后來經(jīng)過勘驗(yàn)人員的努力可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。發(fā)電主要靠火力發(fā)電或者風(fēng)力水力發(fā)電，火力發(fā)電比較浪費(fèi)資源，污染環(huán)境，風(fēng)力和水力發(fā)電非常受限制，而太陽能發(fā)電是最環(huán)保、低成本的發(fā)電方式，這就使得太陽能利用的區(qū)域更加廣闊。

太陽能電池一般分為硅太陽能電池和非硅半導(dǎo)體太陽能電池，前者按照硅的結(jié)晶狀態(tài)又分為結(jié)晶系薄膜式太陽能電池和非結(jié)晶系薄膜式太陽能電池，結(jié)晶又可以分為單結(jié)晶和多結(jié)晶。硅是地球上非常富有的一種元素，但是提取硅元素是比較困難的，為了解決這一難題，我們逐漸開始研究非硅薄膜式太陽能電池，多晶硅薄膜式太陽能電池或者其他元素的薄膜太陽能電池。薄膜太陽能電池具有成本低，高效率，壽命長，高轉(zhuǎn)換效率、長使用壽命、高穩(wěn)定性、低成本、低能耗、低污染。國外對(duì)于薄膜太陽能電池的研究要比我國早，技術(shù)也比我國先進(jìn)，所以我們必須重視薄膜太陽能電池的研究。目前我國薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)完成了一定的突破，單晶硅薄膜太陽電池的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到24.7%，多晶硅薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到20.3%，cdTe薄膜太陽能電池的可以達(dá)到 16.9%，CIS薄膜太陽能電池可達(dá)到 19.9%，薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率還會(huì)隨著研究的深入不斷提高，上升到新的高度。現(xiàn)在薄膜太陽能電池的應(yīng)用程度還很低，沒有普及，但是太陽能電池在不久的將來將實(shí)現(xiàn)普遍化。

二、關(guān)于薄膜太陽能電池發(fā)展的必要性分析

發(fā)電對(duì)于社會(huì)生活和科技來說都是非常重要的事情，光伏發(fā)電在航天事業(yè)還有科技產(chǎn)品中都占據(jù)了不可替代的作用，但是在整個(gè)社會(huì)資源分配中卻占據(jù)很少的比例，這是因?yàn)殡m然硅是地球上非常富有的資源，但是提取該元素的成本很高，提取難度很高，導(dǎo)致太陽能電池的成本價(jià)格很高，要使太陽能電池得到廣泛的應(yīng)用就必須降低太陽能電池的成本，所以研究其他方向的太陽能電池就是比較迫切的事情。薄膜太陽能電池在降低太陽能電池成本上具有很大的優(yōu)勢(shì)。太陽能電池實(shí)現(xiàn)薄膜化之后將大大減少半導(dǎo)體材料的用量，半導(dǎo)體材料的價(jià)格不菲，光這一點(diǎn)就可以大大降低生產(chǎn)成本；再制作的過程中，薄膜與太陽能設(shè)備同時(shí)生成，這就省去了很多工序，降低了人工和設(shè)備成本；薄膜太陽能電池是在低溫的環(huán)境下制作的，這有利于制作過程中節(jié)約材料能耗，同時(shí)還可以利用價(jià)格比較低的玻璃和不銹鋼等作為設(shè)備的襯底，又從輔料方面降低了成本，不管是國外還是國內(nèi)都在努力研究薄膜太陽能電池的開發(fā)，這是社會(huì)發(fā)展的社會(huì)資源消耗必然要求。我們必須尋求新型材料來替代污染嚴(yán)重、資源消耗大的發(fā)電方式，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。

三、關(guān)于薄膜太陽能電池發(fā)展的分析

根據(jù)我國目前的社會(huì)情況，我們對(duì)薄膜太陽能電池未來發(fā)展的方向、前景和需要注意的問題作出如下分析。

（一）引進(jìn)薄膜太陽能電池技術(shù)，加快研究

薄膜太陽能電池成本低是一個(gè)很好的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在要提高它的轉(zhuǎn)換效率，保證薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的穩(wěn)定性。目前我國的薄膜太陽能電池技術(shù)還不夠成熟，發(fā)達(dá)國家此產(chǎn)業(yè)的研究發(fā)展比我國早，技術(shù)相對(duì)成熟，我們可以引進(jìn)國外的技術(shù)，加大投資，設(shè)立項(xiàng)目，引進(jìn)人才，取得薄膜太陽能電池更多的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，縮小與發(fā)達(dá)國家之間的差距。我國的社會(huì)現(xiàn)狀與國外存在差異，我們也不能照搬國外技術(shù)，需要結(jié)合我國社會(huì)的現(xiàn)狀加以研究和實(shí)驗(yàn)，制定符合我國社會(huì)現(xiàn)狀和發(fā)展路線的產(chǎn)品，研究符合適用于我國的薄膜太陽能電池技術(shù)。

（二）實(shí)現(xiàn)薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)化、生產(chǎn)規(guī)模化

實(shí)現(xiàn)了薄膜太陽能電池技術(shù)的完善和成本的降低之后，下一步就是制作產(chǎn)品和投入使用，目前還沒有將薄膜太陽能電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化生產(chǎn)，但隨著研究的不斷深入和社會(huì)的不斷需求，產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化是必然趨勢(shì)。政府應(yīng)該鼓勵(lì)企業(yè)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化的生產(chǎn)，有的企業(yè)已經(jīng)有了這方面的意識(shí)，開始改造原來的生產(chǎn)線或者建造新的流水線生產(chǎn)線，也有很多企業(yè)將融入這個(gè)行業(yè)中。在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的同時(shí)需要注意幾點(diǎn)：應(yīng)該嚴(yán)格遵守產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)的要點(diǎn)，在產(chǎn)業(yè)化的同時(shí)保證薄膜太陽能電池的穩(wěn)定性，不能一味的追求低成本；充分調(diào)查了解社會(huì)需求狀況，以免造成供過于求的狀況導(dǎo)致企業(yè)虧損；相關(guān)部門應(yīng)該對(duì)規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的企業(yè)嚴(yán)格把控，技術(shù)是否成熟，材料是否達(dá)標(biāo)，工藝能不能得到保證等，這些細(xì)節(jié)問題都是需要謹(jǐn)慎考慮的。每一個(gè)階段都要認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖撸徊揭粋€(gè)腳印，不能求快，更不能一蹴而就。

（三）在發(fā)展的過程中不斷創(chuàng)新

在發(fā)展迅速的二十一世紀(jì)任何產(chǎn)品不創(chuàng)新就會(huì)被淘汰，薄膜太陽能雖然是新型產(chǎn)品，但是也不能忽略創(chuàng)新，工藝、材料、技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備都要不斷地創(chuàng)新，跟上社會(huì)發(fā)展的步伐，不斷地克服障礙，掃除屏障，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的發(fā)展。另外，應(yīng)盡快實(shí)現(xiàn)技術(shù)的自主性，加快創(chuàng)新及研究，改變我國薄膜太陽能電池的生產(chǎn)設(shè)備需要國外進(jìn)口的現(xiàn)狀，降低生產(chǎn)成品和實(shí)現(xiàn)太陽能電池的國產(chǎn)化。

人們需要的資源無限，但是世界的資源有限，我們必須不斷尋求新型、環(huán)保和無限的資源來滿足人類的需求，薄膜太陽能電池是新型的、符合可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)品，能極大的節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，是我們必走之路，我們必須加快薄膜太陽能電池的研究，盡快投入使用并產(chǎn)業(yè)化。

參考文獻(xiàn)：

[1]李素文. 薄膜太陽電池的研究[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2003.