据PhysOrg报导,美国研发人员开发出新式印刷技术,可将太阳能电池印制于轻薄柔软的材料上,连卫生纸亦能作为太阳能电池基板,为低成本多元材料印刷应用打开一扇窗。
对于多晶硅完胜,薄膜电池完败,业内人士指出,这主要是由于多晶硅价格大幅降低,使得其成本大幅下降。此外,薄膜电池目前的平均转换率只有6%~7%之间,相对于多晶硅电池17%左右的转换率,明显处于劣势。不过,随着薄膜电池技术的进一步突破,薄膜电池的低成本和环保优势将逐步展现出来,市场前景巨大。
据报导,麻省理工学院(MIT)化学工程教授KarenGleason的研究团队,采免用溶剂的干制程,无论是不防潮的春卷皮,还是不吸水、镀膜困难的保鲜膜,皆可作为太阳能电池基板材料。研究人员使用氧化化学气相沈积法(oxidativechemicalvapordeposition;oCVD),将气化的单分子原料与氧化剂喷涂在基板上,原料与氧化剂聚合后会形成导电的二氧噻吩(PEDOT)薄膜。透过基板温度控制,还可形成微小的奈米孔,掺和高导电的银粒子,可将导电性强化近1,000倍左右。
印制成的太阳能电池可受弯折,若基板材质本身便具延展性,经延展后,影响太阳能电池效率有限。研究人员将太阳能电池基板弯折上千次后,再度进行电流测试发现,导电性约达弯折前的99%,显证即便弯曲延展电极位置,仍具导电功效。测试影片中,研究人员甚至将太阳能电池印制于纸上,并将其折成纸飞机,仍能测得电流。
研究人员指出,纸张因不透明,为最理想的太阳能光电板材质,因此所开发出的新镀膜技术,若应用于太阳能产业,透过低廉的可挠曲、具延展材料,便可大大推广洁净能源使用。此外该技术还可用于软板印刷与显示器等方面。
薄膜电池业务期待技术突破
不过,相对于多晶硅电池,薄膜电池也有其自身的优势:薄膜电池用硅量极少,更容易降低成本;同时薄膜电池生产过程中消耗的能源和产生的污染都远小于多晶硅,工艺也简单很多。业内人士判断,只要薄膜电池在光电转换效率方面得到突破,其发展前景十分巨大。
在8月中旬举办的"2010年中国杭州太阳能光伏产业发展高峰论坛"上,普尼太阳能公司宣布,国内首条转换率高达21.1%的薄膜太阳能电池中试调试成功,这一转换率是建立在比所有太阳能电池更低成本的基础上。"普尼的这项技术采用聚光+薄膜电池方式,生产成本比普通薄膜低得多。普尼公司电池板的生产成本仅是传统薄膜电池板的25%左右。"普尼太阳能副总经理李学耕指出。
从国际上看,德国一家太阳能和氢能研究机构ZSW近日也宣布,其铜铟镓硒(CIGS)太阳能电池(薄膜电池的一种)的光电转化效率达到20.3%。ZSW表示,这项新纪录将CIGS与多晶硅太阳能电池的效率差距缩小到只有0.1%。据ZSW预计,在未来几年普通CIGS电池的效率将从目前的11%提高到15%左右。同时CIGS薄膜太阳能电池的市场占有率将在2012年实现翻番,达到30%。