美日公司开发太阳能发电新技术
【法国《世界报》4月18日文章】题:太阳能发电可能出现新的飞跃
用光电池发电的成本至少比核能发电及传统的矿物燃料发电的成本高10倍。因此,光电池发电的使用范围十分有限:要么用在那些传统发电设备无法使用的地方,要么用在计算器、手表等一些小玩意上。
最古老、技术掌握得最好的方法(占市场份额的64%)是把单晶硅以200微米为单位切开,然后将它们重新组合在一起形成一个小型的电池。这种单晶硅电池在商业应用上的能量转化效率为15%。
多晶硅电池所使用的材料在品质上的要求没有那么严格,因此价格也相对便宜一些,但它的转化效率不到13%。
美国阿莫科国际石油公司和安龙天然气公司下属的太阳能设备公司、美国联合太阳能系统公司以及日本的佳能公司如今在开辟第三条道路——用至今很少被开发的非晶质硅。该技术所需的极薄的硅片层(厚度大约只有1微米)是借助于一种气体(硅烷)在真空中以玻璃或不锈钢为基质制成的。除了能量转化效率低(大约为10%)以外,1977年发现的“施特布勒—弗龙斯基效应”也大大阻碍了这一技术的推广。这种电池经过短时间的日照之后,其能量损失率在30%以上。
如今,“施特布勒—弗龙斯基效应”的发现者之一、宾夕法尼亚大学电子工程学教授克里斯托弗·弗龙斯基认为,这一缺陷今后可能有办法得到弥补。办法之一就是将硅片层做得再薄一些。另外的办法就是将不同的半导体层片堆积在一起,使它能够吸收不同波长的光线。4月3日,克里斯托弗·弗龙斯基教授在旧金山的一次会议上说:“最近我们用三层薄片合在一起制作出来一种新型电池,在实验室中它的能量转化效率达到过14%,并能始终稳定在12%。”
最近一种“滚筒”技术的问世使大规模制作这种硅薄片成为可能。联合太阳能系统公司准备使用这一技术来生产三层的光电池,而太阳能设备公司则满足于研制“串联”式电池。
但是也有些人对于这些薄片的可行性持怀疑态度。与晶质硅相比,这些非晶质硅薄片在牢固性方面还有待提高。
此外,这些非晶质的硅薄片还极易安装到房屋上,尤其是玻璃窗和房顶上。自1990年以来,德国已鼓励安装了2000多个光电池屋顶。日本也制订了10年内安装7万个光电池屋顶的计划。在这些鼓励性的政策中,非晶质性的硅薄片或许能占有一席之地。

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