當(dāng)電力,、煤炭,、石油等不可再生能源頻頻告急,能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸時,越來越多的國家開始實行“陽光計劃”,,開發(fā)太陽能資源,尋求經(jīng)濟發(fā)展的新動力,。
在國際光伏市場巨大潛力的推動下,,各國的太陽能電池制造業(yè)爭相投入生產(chǎn),然而為彌補傳統(tǒng)的太陽能電池技術(shù)的不完善,,美國桑迪亞國家實驗室的科學(xué)家最近發(fā)明了一種新型太陽能電池,。這種被稱為“微型閃光”的太陽能電池將有可能完全改變目前太陽能收集和使用的方式。
傳統(tǒng)太陽能電有待改進
低碳經(jīng)濟之戰(zhàn),,已在全球打響,,能源高效利用、清潔能源開發(fā)是發(fā)展低碳經(jīng)濟的宗旨,,利用發(fā)展太陽能產(chǎn)業(yè)來降低碳排放是低碳領(lǐng)域中的一大話題,,從而促進發(fā)展可再生能源。
我國已成為全球最大的光伏電池生產(chǎn)國,。目前,,以光電效應(yīng)工作的薄膜式的太陽能電池按結(jié)晶狀態(tài)可分為結(jié)晶系薄膜式和非結(jié)晶系薄膜式兩大類,而前者又分為單結(jié)晶形和多結(jié)晶形,。按材料可分為硅薄膜形,、化合物半導(dǎo)體薄膜形和有機膜形。
太陽能電池按照材料的不同可分為:硅太陽能電池,、多元化合物薄膜太陽能電池,、聚合物多層修飾電極型太陽能電池、納米晶太陽能電池,、有機太陽能電池,。其中硅太陽能電池是目前發(fā)展最成熟的,在應(yīng)用中居主導(dǎo)地位,。
目前,,單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率最高,技術(shù)也最為成熟,,但成本價格高,,多晶硅薄膜太陽能電池與單晶硅比較,成本低廉,,而效率高于非晶硅薄膜電池,。非晶硅薄膜太陽能電池成本低重量輕,,轉(zhuǎn)換效率較高,便于大規(guī)模生產(chǎn),,但受制于其材料引發(fā)的光電效率衰退效應(yīng),,穩(wěn)定性不高,直接影響了它的實際應(yīng)用,??梢钥闯雒糠N太陽能電池都有著不同的利與弊。
如此看來,,這也是制約光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸所在,。
太陽能電池的應(yīng)用一直因為其高昂的成本而受阻,去尋找一種電池能有效降低成本,,使用的材料更少,,也擁有很高的效率。我們需要尋找一個低成本而效率高的新型太陽能電池來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的太陽能電池,。
多種技術(shù)推動“微型閃光”問世
美國桑迪亞國家實驗室的科學(xué)家們宣布,,他們發(fā)明了一種新型太陽能電池——“微型閃光”的太陽能電池。這種太陽能電池采用晶體硅制成,,在制造中加入了當(dāng)今電子器件廠廣泛使用的微機電系統(tǒng)(MEMS),。
在同等條件下能產(chǎn)生同樣多的電能,新型電池所需硅只有普通太陽能電池的1%,。而且由于體積小,,它還不易受外部環(huán)境影響導(dǎo)致外形損壞,所以在一些需要長期使用的環(huán)境中優(yōu)勢明顯,。這種電池能的成本更低,效率更高,。
這種電池體積極小,,它們的結(jié)構(gòu)厚度在14到20微米左右,但效果比起傳統(tǒng)太陽能電池卻毫不遜色,。它可以被安裝在充電器上然后被放在一些質(zhì)地柔軟的模具中,。這樣做的好處是可以將這種電池安裝在人們的身邊,讓人們在日常生活中收集和使用太陽能,。
這種電池被命名為“微型閃光”的原因不僅在于其體積很小,,而且它在制造過程中還使用了一種被稱為“拾放器”的工具,這種工具在電子裝配領(lǐng)域經(jīng)常使用,。該工具將硅片放置在電池底部的電子接觸元件上,,它每小時可以完成13萬次這個動作。光線收集器是另外一項應(yīng)用于“微型閃光”的設(shè)備,,它是一種低成本,、常被用于鏡頭上的裝置,,同樣被使用在新型太陽能電池中。使用該裝置可以讓電池吸收更多的光從而轉(zhuǎn)化為更多的電能,。當(dāng)然由于電池體積微小,,在制造時可以使用短焦距的光線收集器,不僅便宜,,效果還更好,。應(yīng)用前景巨大“這種電池可以制造成各種外形,供獵人,、旅行者等各類人群應(yīng)對各種使用環(huán)境,,比如建筑業(yè)、野外帳篷甚至裝在衣服上,,也可以為軍事人員的聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)提供能源,。無論你在做什么,在走路,、休息都可以讓這種電池充電,。”格雷格說
這種新型技術(shù)對于大型發(fā)電站也有好處,因為使用該技術(shù)可以減少發(fā)電站設(shè)備的安裝成本,。將這些看似不起眼的“微型閃光”電池大量一起使用,,同樣也能夠達到高壓輸電的效果,但是由于不像一般的高壓發(fā)電站一樣需要大量的輸電線,,可以節(jié)約線路的成本,,減少運輸中的電壓損失,所以使用“微型閃光”電池更加劃算,。
可見,,“微型閃光”太陽能電池集眾多優(yōu)勢于一身,勢必將引領(lǐng)光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)的革命性變革,。
事實上,,在國際光伏市場巨大潛力的推動下,各國的太陽能電池制造業(yè)爭相投入巨資,,擴大生產(chǎn),,以爭一席之地。中國目前已成為全球最大的光伏電池生產(chǎn)國,,2008年我國太陽能電池總產(chǎn)量達1780MW,,占全球總量的26%,首次超過德國,,位居世界第一,,雖然受全球金融危機的沖擊,我國多家光伏產(chǎn)業(yè)組件企業(yè)停產(chǎn)或減產(chǎn)。但由于國際,、國內(nèi)的市場拉動以及國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的推動,,以及“微型閃光”等新太陽能技術(shù)運用,整個太陽能光伏產(chǎn)業(yè)仍然保持快速增長,。
太陽能光伏產(chǎn)業(yè)還在不斷的發(fā)展,,技術(shù)也在不斷的更新,各國高舉低碳這面旗幟爭先賽跑,。國內(nèi)投資太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的熱情依然十分高漲,。但目前我們必須加大新技術(shù)研發(fā)力度以及快速啟動國內(nèi)市場,解決我國光伏產(chǎn)業(yè)‘兩頭在外’的尷尬局面,。最終實現(xiàn)我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)從“制造大國”逐漸走向“制造強國”,。