薄膜电池或是光伏发展的宿命

作为绿色创新发展的理想状态，人们的生产生活应该不消耗过去的积累，也不产生影响未
来的排放。这就需要我们将目光投向太阳能的开发利用，太阳每年送给地球的能量相当

100

亿亿度电，每人约

1.7 亿度电。目前，全球人类每年能源消费总和只相当于太阳在 40 分钟内

照射到地球表面的能量，也就是说只要能够将不到万分之一的太阳能利用起来，就可以解
决未来人类所有的能源需求。
　　这里重点阐述薄膜太阳能电池未来发展问题。太阳能电池发电具有许多优点，如安全可
靠，无噪声，无污染，能量随处可得，不受无需消耗燃料、无机械转动部件、故障率低、维护
方便、可以无人值守、规模大小随意、可以方便地与建筑物相结合等，这些优点都是常规发电
所不及的。但由于太阳能电池成本较高，目前在社会整体能源结构中所占比例很小。薄膜太
阳电池在降低成本方面比晶体硅

(单晶或多晶)太阳电池具有更大的优势，是寻求突破的方

向：一是实现薄膜化后，可极大地节省昂贵的半导体材料，制造晶硅电池需要硅片厚度达
到

200 微米，而制造薄膜电池其厚度只有几微米;二是薄膜电池的材料制备和电池同时形成，

因此节省了许多工序，通常生产晶硅电池需要

4 个车间，而生产薄膜电池 1 个车间就能完

成

;三是薄膜太阳能电池采用低温工艺技术，不仅有利于节能降耗，而且便于采用廉价衬底。

随着薄膜电池装备实现国产化，未来薄膜电池成本能够做到

2 元/瓦，不到晶硅电池成本的

三分之一。
　　关于薄膜太阳能光电转化率问题，晶硅电池与薄膜电池理论值均为

30%，尽管目前薄

膜太阳能电池光电转化率普遍只相当于晶硅电池转化率的一半，但一些公司，例如我国汉
能公司新产品光电转化率已经达到

16%。日前德国美因茨大学发表公报，其太阳能薄膜电池

实验室光电转化率突破

20%的纪录。据合众社 10 月 31 日消息，美国斯坦福大学已研制出首

个全碳薄膜太阳能电池，这就突破了传统薄膜太阳能电池对导电金属和铟锡氧化物的依赖
以及因大规模应用导致的价格飙涨。碳地球储量丰富，成本低廉，我们可以乐观的预测，在
不远的将来，薄膜太阳能电池发电成本将与火电，乃至水电相竞争。
　　关于薄膜太阳能发电应用。薄膜太阳能占地面积大，这是不可克服的制约因素。有两个
领域通过政策引导可以大规模应用，一是薄膜光伏太阳能大棚应用，植物进行光合作用主
要利用波长为

610nm~720nm(波峰为 660nm)红橙光，薄膜太阳能电池最大吸收波峰在

400~600nm，在理论上薄膜太阳能电池的最大吸收波峰与植物光合作用的吸收波峰并不冲
突，而且薄膜太阳能电池可以吸收会灼伤植物的紫外线。因此可以将薄膜太阳能发电与设施
农业相结合，一个占地一亩的大棚，一年理论上发电会达到

6 万度。目前我国设施农业面积

超过

300 多万公顷，其中高档玻璃温室、塑料大棚的建筑面积达到 200 多万公顷。如果 200

万公顷设施农业全部改造成光伏大棚，年发电量将达到

18000 亿度电，相当于 2011 年全国

用电量的

40%。二是光伏建筑一体化发展。BIPV 技术是将太阳能发电产品集成到建筑上的技

术，生态城市、绿色城市、低碳城市，无论哪个概念都离不开

BIPV 的大规模应用。另外，在

城市内太阳能发电是最靠近负荷中心的，这大大提升了光伏发电的实际使用效率，加之建
筑一体化的特性，实际投资费用大大低于在野外的光伏电站，在投资和能效比上具有巨大