在日前于寧夏銀川召開(kāi)的中國(guó)材料大會(huì)上,，與會(huì)專(zhuān)家認(rèn)為,，鈣鈦礦,、碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率不斷提升,，具有制備成本低,、輕薄等優(yōu)勢(shì),，發(fā)展前景廣闊,。但穩(wěn)定性差,、大面積制備難等瓶頸阻礙了其大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,。一些專(zhuān)家和學(xué)者建議，應(yīng)加大基礎(chǔ)研究,，瞄準(zhǔn)柔性電池強(qiáng)化研發(fā),，打破國(guó)外技術(shù)壟斷，推動(dòng)薄膜太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,，促進(jìn)我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代,。

新型薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)展迅速

近年來(lái),，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，太陽(yáng)能作為一種可再生資源受到越來(lái)越多的關(guān)注,。雖然硅太陽(yáng)能電池占據(jù)了光伏組件約90%的市場(chǎng)份額,，但鈣鈦礦、碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)展迅速,，且轉(zhuǎn)換效率不斷提升,，相對(duì)硅太陽(yáng)能電池成本又低，發(fā)展前景廣闊,。

與會(huì)專(zhuān)家認(rèn)為,，在光電轉(zhuǎn)化效率方面，與單晶硅25%,、多晶硅20%的轉(zhuǎn)化率相比,，碲化鎘、鈣鈦礦薄膜太陽(yáng)能電池分別達(dá)到17%和21%,，差距在逐步縮小,。另外，薄膜太陽(yáng)能電池在成本,、厚度方面優(yōu)勢(shì)明顯,，鈣鈦礦薄膜太陽(yáng)能電池的成本較晶硅材料低25%左右;碲化鎘、鈣鈦礦薄膜太陽(yáng)能電池厚度分別為3至5微米和0.6微米,，而晶硅材料至少為100微米,。

其中，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池被視為最有希望取代傳統(tǒng)石化能源的新能源電池之一,，因制備方法簡(jiǎn)單,、材料易于獲取、能耗低等優(yōu)勢(shì),，成為國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能電池研究的熱門(mén)領(lǐng)域,。陜西師范大學(xué)教授劉生忠說(shuō)：“僅8年時(shí)間，鈣鈦礦薄膜太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率就從4%提高到21%,，發(fā)展速度很快,。”

四川大學(xué)教授武莉莉說(shuō),，除了成本低,，薄膜太陽(yáng)能電池與晶硅材料太陽(yáng)能電池相比最大的優(yōu)勢(shì)在于薄，除了一般的用途外,，可做成可穿戴或者軍用的柔性太陽(yáng)能電池,。

在應(yīng)用方面，碲化鎘,、鈣鈦礦薄膜太陽(yáng)能電池也作出了探索,。2016年,，全國(guó)首個(gè)碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目已落地浙江嘉興，四川大學(xué)自建了一條中試線,。而鈣鈦礦薄膜太陽(yáng)能電池目前還處于實(shí)驗(yàn)階段，中山大學(xué)副研究員鄭世昭結(jié)合鈣鈦礦薄膜太陽(yáng)能電池研發(fā)可折疊的柔性太陽(yáng)能電池,，已經(jīng)取得突破,，預(yù)計(jì)3到5年內(nèi)投產(chǎn)。

產(chǎn)業(yè)化遭遇發(fā)展瓶頸

雖然國(guó)內(nèi)關(guān)于碲化鎘,、鈣鈦礦薄膜太陽(yáng)能電池的研究成果不少,，但大多停留在實(shí)驗(yàn)室和論文里，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用還不夠,。專(zhuān)家學(xué)者認(rèn)為,，目前我國(guó)在碲化鎘、鈣鈦礦薄膜太陽(yáng)能領(lǐng)域還存在諸多短板,。

碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,，技術(shù)相對(duì)成熟，目前90%的市場(chǎng)由美國(guó)薄膜電池制造商First　Solar壟斷,，而鈣鈦礦太陽(yáng)能電池還停留在實(shí)驗(yàn)室里,，還需在基礎(chǔ)研究方面不斷尋求突破。

武莉莉說(shuō),，我國(guó)碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化率與國(guó)外還有不小差距,，這凸顯了我國(guó)基礎(chǔ)研究方面的短板，如果不重視基礎(chǔ)研究,，想要提高轉(zhuǎn)化率會(huì)非常困難,，提高產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力更無(wú)從談起。

穩(wěn)定性對(duì)于薄膜太陽(yáng)能電池而言至關(guān)重要,，這也是鈣鈦礦薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)化的一大制約因素,。“太陽(yáng)能電池的使用壽命一般在20年左右,，而鈣鈦礦薄膜太陽(yáng)能電池的穩(wěn)定性從幾個(gè)小時(shí)提高到現(xiàn)在的5個(gè)多月,，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)實(shí)需求?！敝袊?guó)工程物理研究院化工材料研究所博士鄭霄家說(shuō),。

此外，大面積制備也是當(dāng)前薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)展的一大制約因素,。從基礎(chǔ)研究到量產(chǎn),、從實(shí)驗(yàn)室到中試線是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，目前研發(fā)的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池面積多為一平方厘米及以下,，研發(fā)大面積高效率組件面臨很多技術(shù)挑戰(zhàn),，也是其走出實(shí)驗(yàn)室邁向規(guī)?；a(chǎn)的主要障礙。鄭世昭說(shuō),，實(shí)驗(yàn)室里的產(chǎn)品雖然有突破但面積非常小,，而大面積制備后如何保證可靠性依舊是一個(gè)難題。

應(yīng)開(kāi)發(fā)柔性太陽(yáng)能電池

與會(huì)專(zhuān)家認(rèn)為,，鈣鈦礦,、碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池具有良好的發(fā)展前景，應(yīng)進(jìn)一步加大在基礎(chǔ)研究方面的投入,，走差異化發(fā)展路子,，把重點(diǎn)放在柔性太陽(yáng)能電池，并加強(qiáng)院企合作,，加速試驗(yàn)成果走出實(shí)驗(yàn)室,。

一是加大基礎(chǔ)研究投入。武莉莉,、劉生忠等人認(rèn)為,，我國(guó)鈣鈦礦、碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池研究已取得不小進(jìn)步,，但在各自領(lǐng)域仍存在瓶頸,。在注重發(fā)展速度的同時(shí)，各個(gè)研發(fā)機(jī)構(gòu)需重視基礎(chǔ)研究,，并在加大基礎(chǔ)研究投入的同時(shí)注重人才隊(duì)伍建設(shè),，為后續(xù)研發(fā)取得突破積蓄力量、儲(chǔ)備人才,。

二是瞄準(zhǔn)柔性太陽(yáng)能電池持續(xù)發(fā)力,。鄭世昭認(rèn)為，短時(shí)間內(nèi)晶硅材料的市場(chǎng)主導(dǎo)地位難以撼動(dòng),，鈣鈦礦,、碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池應(yīng)充分發(fā)揮自身輕薄的優(yōu)勢(shì)，瞄準(zhǔn)柔性太陽(yáng)能電池加強(qiáng)研發(fā),。

三是加強(qiáng)院企合作,，加速科研成果產(chǎn)業(yè)化。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,，大面積制備一直是薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)化的一大瓶頸,，由于研發(fā)投入大，僅靠科研院所難以實(shí)施,。國(guó)家相關(guān)部門(mén)應(yīng)鼓勵(lì)企業(yè)參與進(jìn)來(lái),、共同推進(jìn)，加速科研成果從實(shí)驗(yàn)室走向生產(chǎn)車(chē)間,，推出適應(yīng)市場(chǎng)需求的產(chǎn)品,。