薄膜太陽能電池的分類與發(fā)展歷史

　　經(jīng)過多年幾代科學(xué)工作者的不懈努力，我國正處于實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究到應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展階段，并計(jì)劃建立年產(chǎn)量0.5MW的中試生產(chǎn)線。CdTe薄膜太陽電池研究，由原來的只有內(nèi)蒙古大學(xué)、四川大學(xué)、新疆大學(xué)等幾家科研院所進(jìn)行這方面的基礎(chǔ)研究，到今年的四川阿波羅太陽能科技開發(fā)股份有限公司新型薄膜CdTe/CdS太陽能電池核心材料產(chǎn)業(yè)化，為期兩年，將建設(shè)擁有年產(chǎn)碲化鎘50噸的生產(chǎn)線、硫化鎘10噸生產(chǎn)線，使我國在CdTe薄膜太陽電池產(chǎn)業(yè)化將得到長足發(fā)展，向世界領(lǐng)先水平邁進(jìn)。

　　CdTe薄膜太陽電池較其他的薄膜電池容易制造，因而它向商品化進(jìn)展最快。已由實(shí)驗(yàn)室研究階段走向規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。下一步的研發(fā)重點(diǎn)，是進(jìn)一步降低成本、提高效率并改進(jìn)與完善生產(chǎn)工藝。CdTe太陽能電池在具備許多有利于競爭的因素下，但在2002年其全球市占率僅0.42﹪，目前CdTe電池商業(yè)化產(chǎn)品效率已超過10﹪，究其無法耀升為市場主流的原因，大至有下列幾點(diǎn)：一、模塊與基材材料成本太高，整體CdTe太陽能電池材料占總成本的53﹪，其中半導(dǎo)體材料只占約5.5﹪。二、碲天然運(yùn)藏量有限，其總量勢必?zé)o法應(yīng)付大量而全盤的倚賴此種光電池發(fā)電之需。三、鎘的毒性，使人們無法放心的接受此種光電池。

　　CdTe太陽能電池作為大規(guī)模生產(chǎn)與應(yīng)用的光伏器件，最值得關(guān)注的是環(huán)境污染問題。有毒元素Cd對環(huán)境的污染和對操作人員健康的危害是不容忽視的。我們不能在獲取清潔能源的同時(shí)，又對人體和人類生存環(huán)境造成新的危害。有效地處理廢棄和破損的CdTe組件，技術(shù)上很簡單。而Cd是重金屬，有劇毒，Cd的化合物與Cd一樣有毒。其主要影響，一是含有Cd的塵埃通過呼吸道對人類和其他動(dòng)物造成的危害；二是生產(chǎn)廢水廢物排放所造成的污染。因此，對破損的玻璃片上的Cd和Te應(yīng)去除并回收，對損壞和廢棄的組件應(yīng)進(jìn)行妥善處理，對生產(chǎn)中排放的廢水、廢物應(yīng)進(jìn)行符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的處理。目前各國均在大力研究解決CdTe薄膜太陽能電池發(fā)展的因素，相信上述問題不久將會逐個(gè)解決，從而使碲化鎘薄膜電池成為未來社會新的能源成分之一。

　　作為第二代薄膜太陽能電池的代表性材料，碲化鎘/硫化鎘CdTe/CdS將成為未來最有潛力的薄膜太陽能電池材料，美國可再生能源研究所(NREL)及美國第一太陽能公司(First Solar Inc)已經(jīng)使該系列太陽能電池從實(shí)驗(yàn)室走向規(guī)模生產(chǎn)。