在日前于寧夏銀川召開的中國材料大會上,，與會專家認(rèn)為,，鈣鈦礦,、碲化鎘薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)換效率不斷提升,，具有制備成本低、輕薄等優(yōu)勢,，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),，打破國外技術(shù)壟斷,，推動薄膜太陽能電池實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn)我國光伏產(chǎn)業(yè)升級換代,。

新型薄膜太陽能電池發(fā)展迅速

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

與會專家認(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,、鈣鈦礦薄膜太陽能電池分別達(dá)到17%和21%,，差距在逐步縮小。另外,，薄膜太陽能電池在成本,、厚度方面優(yōu)勢明顯，鈣鈦礦薄膜太陽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,，因制備方法簡單、材料易于獲取,、能耗低等優(yōu)勢,，成為國內(nèi)外太陽能電池研究的熱門領(lǐng)域,。陜西師范大學(xué)教授劉生忠說：“僅8年時間，鈣鈦礦薄膜太陽能電池的轉(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,，除了成本低,，薄膜太陽能電池與晶硅材料太陽能電池相比最大的優(yōu)勢在于薄，除了一般的用途外,，可做成可穿戴或者軍用的柔性太陽能電池,。

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

產(chǎn)業(yè)化遭遇發(fā)展瓶頸

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

碲化鎘薄膜太陽能電池經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展,，技術(shù)相對成熟，目前90%的市場由美國薄膜電池制造商First　Solar壟斷,，而鈣鈦礦太陽能電池還停留在實驗室里,，還需在基礎(chǔ)研究方面不斷尋求突破。

武莉莉說,，我國碲化鎘薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)化率與國外還有不小差距,，這凸顯了我國基礎(chǔ)研究方面的短板，如果不重視基礎(chǔ)研究,，想要提高轉(zhuǎn)化率會非常困難,，提高產(chǎn)業(yè)競爭力更無從談起。

穩(wěn)定性對于薄膜太陽能電池而言至關(guān)重要，這也是鈣鈦礦薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)化的一大制約因素,?！疤柲茈姵氐氖褂脡勖话阍?0年左右，而鈣鈦礦薄膜太陽能電池的穩(wěn)定性從幾個小時提高到現(xiàn)在的5個多月,，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)實需求,。”中國工程物理研究院化工材料研究所博士鄭霄家說,。

此外,，大面積制備也是當(dāng)前薄膜太陽能電池發(fā)展的一大制約因素。從基礎(chǔ)研究到量產(chǎn),、從實驗室到中試線是一個復(fù)雜的過程,，目前研發(fā)的鈣鈦礦太陽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),，也是其走出實驗室邁向規(guī)?；a(chǎn)的主要障礙。鄭世昭說,，實驗室里的產(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難題。

應(yīng)開發(fā)柔性太陽能電池

與會專家認(rèn)為,，鈣鈦礦,、碲化鎘薄膜太陽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)放在柔性太陽能電池,，并加強(qiáng)院企合作,，加速試驗成果走出實驗室。

一是加大基礎(chǔ)研究投入,。武莉莉,、劉生忠等人認(rèn)為，我國鈣鈦礦,、碲化鎘薄膜太陽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,，各個研發(fā)機(jī)構(gòu)需重視基礎(chǔ)研究,，并在加大基礎(chǔ)研究投入的同時注重人才隊伍建設(shè)，為后續(xù)研發(fā)取得突破積蓄力量,、儲備人才,。

二是瞄準(zhǔn)柔性太陽能電池持續(xù)發(fā)力。鄭世昭認(rèn)為，短時間內(nèi)晶硅材料的市場主導(dǎo)地位難以撼動,，鈣鈦礦,、碲化鎘薄膜太陽能電池應(yīng)充分發(fā)揮自身輕薄的優(yōu)勢，瞄準(zhǔn)柔性太陽能電池加強(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施,。國家相關(guān)部門應(yīng)鼓勵企業(yè)參與進(jìn)來,、共同推進(jìn)，加速科研成果從實驗室走向生產(chǎn)車間,，推出適應(yīng)市場需求的產(chǎn)品,。