●光伏電池的利用現(xiàn)狀
在這場陽光革命中領(lǐng)先的國家是德國。2003年11月,由于石油和天然氣價格飛漲、全球變暖越來越嚴(yán)重,德國國會批準(zhǔn)了一項“饋入稅”計劃,這項計劃給太陽能開辟了廣闊的市場。任何人只要利用太陽能發(fā)電,就能把所發(fā)的電賣給國家電網(wǎng),價格為每度45~57美分,這幾乎是市場價的3倍——消費者用電每度只需支付19美分。法律規(guī)定德國的電力公司在2024年之前必須按照這個價格收購居民利用太陽能所發(fā)的電。這項計劃使大量的德國人產(chǎn)生了投資太陽能電池板的興趣。時至今日,德國的光伏發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)超過30萬套。這讓德國成為全世界增長最快的光伏發(fā)電市場。世界上已經(jīng)安裝的光伏電池板有55%在德國,每年能夠利用太陽能發(fā)電30億瓦特,相當(dāng)于3到5座傳統(tǒng)的發(fā)電廠。
意大利和西班牙在2006年追隨德國的腳步,也頒布了他們的“饋入稅”方案;美國加州的太陽能促進(jìn)計劃投入了28億美元的現(xiàn)金,資助新安裝的光伏發(fā)電系統(tǒng),分?jǐn)傁聛砻客咛氐馁Y助額大約為2.5美元。羅格爾預(yù)測到2008年,將會有20個國家頒布同樣的稅收方案。
人們希望,通過刺激需求,這些資助也會刺激光伏技術(shù)研究和相關(guān)材料的制造技術(shù),將光伏發(fā)電的成本降下來。這可能有助于加速已經(jīng)存在的光伏技術(shù)的發(fā)展,但也有可能將這個產(chǎn)業(yè)逼進(jìn)死胡同,因為用硅材料制成的光伏電池板很快就會到達(dá)轉(zhuǎn)化率的理論極限——大約為30%。然而,澳大利亞新南威爾士大學(xué)的馬丁·格林認(rèn)為,人們有可能利用其他材料制造出轉(zhuǎn)化率極限為74%的光伏電池。而且盡管這些資助從某些方面來講刺激了市場,但多數(shù)分析家認(rèn)為現(xiàn)有光伏電池的成本還是太高,無法成為主流。
●新技術(shù)帶來的曙光
所以有許多研究人員開始尋找其他的替代方案。最為便宜的光伏電池是薄膜電池,薄膜電池的體積只有傳統(tǒng)光伏電池體積的1%,而且它的禁帶可以通過調(diào)整薄膜中所含成分的比例而得到改善。例如,一種由銅、銦、鎵和硒混合而成的電池很便宜,但在實驗室的實驗中,它的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)能夠達(dá)到19%左右。
此外還有通過濾鏡或者納米晶體(nanocrystals)來提高轉(zhuǎn)化率的方法。但是最有效和前景最為廣闊的當(dāng)屬塑料光伏電池技術(shù)。圣巴巴拉加州大學(xué)的艾倫·希捷和同事一起發(fā)明了一種能夠?qū)щ姷乃芰稀_@種半導(dǎo)體塑料和硅以及其他光伏電池材料一樣,都能夠讓光子釋放出電子。2007年7月份,希捷成功地研制了一塊轉(zhuǎn)化率達(dá)到6.5%的塑料光伏電池,創(chuàng)下了新的紀(jì)錄。希捷指出,塑料光伏電池真正誘人的地方在于,一旦技術(shù)成熟,我們能夠像印刷報紙一樣生產(chǎn)光伏電池。“我們的目標(biāo)是達(dá)到10%的轉(zhuǎn)化率,而且最終將會超過目標(biāo),”他說,但他并不在意轉(zhuǎn)化率的問題。“關(guān)鍵的因素是每瓦特多少美元,”他說,“即使我們的轉(zhuǎn)化率低于硅,但在每瓦特成本上我們?nèi)匀徽加袃?yōu)勢,因為它的生產(chǎn)成本極其低廉。”
也許利用太陽能的前景就在于塑料光伏電池。這是一場漫長的革命,但經(jīng)過多年的不懈研究,加上一群真正有信心者開始劃撥的投資,太陽能時代終于到來了。
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