关于薄膜太阳能电池分析

宋向晴

摘要：地球上的资源是有限的，我们现在利用的资源很多都是不可再生的资源，或者是再生周期比较长，如果持续下去，我们有一天会没有资源可用，所以我们必须开发新能源，目前太阳能是比较好的资源，太阳能已经运用到了发电产业中，其中薄膜太阳能电池就是比较好的应用。本文将以薄膜太阳能电池进行研究和分析。

关键词：薄膜太阳能电池；新型材料；发展

目前资源的消耗和对大自然的污染迫使我们必须要进行新能源的开发，开发可再生、环保的资源，这是全球可持续发展的重要战略要求。而摆在我们面前最大的一个能源就是太阳能，将太阳能合理的加以利用是符合可持续发展要求的，太阳能无污染，环保，取之不尽用之不竭。太阳能电池是利用太阳能资源的重要表现，不管是国内还是国外，太阳能电池都是非常普遍的，薄膜太阳能电池在太阳能电池中是性价比比较高的一种太阳能电池。

一、关于薄膜太阳能电池现状的分析

太阳能资源现在是最富有的自然资源，人们早就有了利用太阳能的想法，最早利用太阳能是将太阳能转变成热能，后来经过勘验人员的努力可以将太阳能转化为电能。发电主要靠火力发电或者风力水力发电，火力发电比较浪费资源，污染环境，风力和水力发电非常受限制，而太阳能发电是最环保、低成本的发电方式，这就使得太阳能利用的区域更加广阔。

太阳能电池一般分为硅太阳能电池和非硅半导体太阳能电池，前者按照硅的结晶状态又分为结晶系薄膜式太阳能电池和非结晶系薄膜式太阳能电池，结晶又可以分为单结晶和多结晶。硅是地球上非常富有的一种元素，但是提取硅元素是比较困难的，为了解决这一难题，我们逐渐开始研究非硅薄膜式太阳能电池，多晶硅薄膜式太阳能电池或者其他元素的薄膜太阳能电池。薄膜太阳能电池具有成本低，高效率，寿命长，高转换效率、长使用寿命、高稳定性、低成本、低能耗、低污染。国外对于薄膜太阳能电池的研究要比我国早，技术也比我国先进，所以我们必须重视薄膜太阳能电池的研究。目前我国薄膜太阳能电池的转换效率已经完成了一定的突破，单晶硅薄膜太阳电池的转换效率可达到24.7%，多晶硅薄膜太阳能电池的转换效率可达到20.3%，cdTe薄膜太阳能电池的可以达到 16.9%，CIS薄膜太阳能电池可达到 19.9%，薄膜太阳能电池的转换效率还会随着研究的深入不断提高，上升到新的高度。现在薄膜太阳能电池的应用程度还很低，没有普及，但是太阳能电池在不久的将来将实现普遍化。

二、关于薄膜太阳能电池发展的必要性分析

发电对于社会生活和科技来说都是非常重要的事情，光伏发电在航天事业还有科技产品中都占据了不可替代的作用，但是在整个社会资源分配中却占据很少的比例，这是因为虽然硅是地球上非常富有的资源，但是提取该元素的成本很高，提取难度很高，导致太阳能电池的成本价格很高，要使太阳能电池得到广泛的应用就必须降低太阳能电池的成本，所以研究其他方向的太阳能电池就是比较迫切的事情。薄膜太阳能电池在降低太阳能电池成本上具有很大的优势。太阳能电池实现薄膜化之后将大大减少半导体材料的用量，半导体材料的价格不菲，光这一点就可以大大降低生产成本；再制作的过程中，薄膜与太阳能设备同时生成，这就省去了很多工序，降低了人工和设备成本；薄膜太阳能电池是在低温的环境下制作的，这有利于制作过程中节约材料能耗，同时还可以利用价格比较低的玻璃和不锈钢等作为设备的衬底，又从辅料方面降低了成本，不管是国外还是国内都在努力研究薄膜太阳能电池的开发，这是社会发展的社会资源消耗必然要求。我们必须寻求新型材料来替代污染严重、资源消耗大的发电方式，实现可持续发展的战略。

三、关于薄膜太阳能电池发展的分析

根据我国目前的社会情况，我们对薄膜太阳能电池未来发展的方向、前景和需要注意的问题作出如下分析。

（一）引进薄膜太阳能电池技术，加快研究

薄膜太阳能电池成本低是一个很好的优点，现在要提高它的转换效率，保证薄膜太阳能电池转换效率的稳定性。目前我国的薄膜太阳能电池技术还不够成熟，发达国家此产业的研究发展比我国早，技术相对成熟，我们可以引进国外的技术，加大投资，设立项目，引进人才，取得薄膜太阳能电池更多的自主知识产权，缩小与发达国家之间的差距。我国的社会现状与国外存在差异，我们也不能照搬国外技术，需要结合我国社会的现状加以研究和实验，制定符合我国社会现状和发展路线的产品，研究符合适用于我国的薄膜太阳能电池技术。

（二）实现薄膜太阳能电池产业化、生产规模化

实现了薄膜太阳能电池技术的完善和成本的降低之后，下一步就是制作产品和投入使用，目前还没有将薄膜太阳能电池实现产业化、规模化生产，但随着研究的不断深入和社会的不断需求，产业化和规模化是必然趋势。政府应该鼓励企业产业化、规模化的生产，有的企业已经有了这方面的意识，开始改造原来的生产线或者建造新的流水线生产线，也有很多企业将融入这个行业中。在实现产业化的同时需要注意几点：应该严格遵守产品研发技术的要点，在产业化的同时保证薄膜太阳能电池的稳定性，不能一味的追求低成本；充分调查了解社会需求状况，以免造成供过于求的状况导致企业亏损；相关部门应该对规模化、产业化生产的企业严格把控，技术是否成熟，材料是否达标，工艺能不能得到保证等，这些细节问题都是需要谨慎考虑的。每一个阶段都要认真、严谨的走，一步一个脚印，不能求快，更不能一蹴而就。

（三）在发展的过程中不断创新

在发展迅速的二十一世纪任何产品不创新就会被淘汰，薄膜太阳能虽然是新型产品，但是也不能忽略创新，工艺、材料、技术和生产设备都要不断地创新，跟上社会发展的步伐，不断地克服障碍，扫除屏障，实现稳定的发展。另外，应尽快实现技术的自主性，加快创新及研究，改变我国薄膜太阳能电池的生产设备需要国外进口的现状，降低生产成品和实现太阳能电池的国产化。

人们需要的资源无限，但是世界的资源有限，我们必须不断寻求新型、环保和无限的资源来满足人类的需求，薄膜太阳能电池是新型的、符合可持续发展的产品，能极大的节约资源，保护环境，是我们必走之路，我们必须加快薄膜太阳能电池的研究，尽快投入使用并产业化。

参考文献：

[1]李素文. 薄膜太阳电池的研究[D].合肥工业大学，2003.