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太阳能：能源领域的下一个巨大飞跃 已有15人参与
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solarF阳光网http://www.solarf.net讯 回顾电能领域的创新，我们会发现过去130年它都在以蜗牛爬行的速度缓慢发展。1882年，Thomas Edison建了第一座火力发电厂，目前，各式各样的火电厂依然供应着美国大部分的电力消耗。事实证明核电过于昂贵，而水电和风电只能提供那么一点的电力，新的领导者天然气被认为是最好的发电方式，但还不是一个巨大飞跃。 能源领域的“圣杯”一直都是我们最丰富的太阳能。在不到一个小时的时间里，照射到地球的太阳能足够全世界使用一年。换句话说，今天一块300×300英里见方的太阳能阵列产生的电能够满足所有美国人的需要。 太阳能具有其他创新性可再生能源发电方式没有的优势，因为它们连物理学这一关都过不了。没有足够的水电、地热和生物能以及风电供应全球。如果创新对我们的能源未来产生不仅仅是边际效应的话，那么这个创新就是太阳能。 主要的太阳能技术有哪些？未来几年里值得期待的创新有哪些？ 晶体硅太阳能 目前，全球大部分的太阳能组件都由晶体硅太阳能电池组成，并且有几十年的历史了。要制作晶体硅太阳能首先要将高纯度硅融化，制成硅棒或硅碇。GT Advanced Technology是太阳能光伏行业主要的多晶硅和光伏设备供应商之一，它的技术也是未来提高转换率的主要动力之一。制成硅棒或硅碇后进行切割，形成硅片，经过多道程序后制成太阳能电池，然后组装成完整的组件。 这不是最顶级的技术，很多人押注会出现更好的技术，但正如一些专家所说：“没有人不看好晶硅太阳能。” 即使晶体硅太阳能在成本和效率上也有很大的不同。目前，市面上比较流行的主要有三种。多晶硅组件比单晶硅组件成本要低，但是转换率也相对较低。单晶硅电池转换效率已经达到21.1%，好像每周都在创造新的纪录。利用这种技术制成的组件标准转换率约为15%，但是某些制造商已经接近17%。 另一类是SunPower利用背接触技术生产的太阳电池，这种电池的转换率达到24%，组件转换率也已经超过20%。 十年来转换率的逐步提升一直是晶体硅太阳能的主题，但是GT Advanced Technologies称其HiCz技术可以在现有的生产中以类似的成本将效率从19%提高至24%。如果说在未来1-2年里有什么创新突破的话，可能就是它了。 业内将逐渐加大投入力度，提高晶体硅太阳能组件的转化效率，但是真正的创新将在成本侧。制造商正变得越来越高效，成本也在快速的下降。那些能够停留在曲线顶端的企业将活下来，而滑落到底端的将被淘汰掉。 薄膜太阳能 5年前，薄膜太阳能被认为是发展的未来。First Solar以其低成本征服了市场的新任，新技术也展现了提高转换率的巨大潜力。然而时至今日，First Solar却受到利润率萎缩的冲击，并关闭了位于德国的一座工厂，它的碲化镉技术在转换率方面也没赶上晶体硅竞争对手。 那些被寄予厚望改变太阳能现状的新技术还没有出现。铜铟镓硒技术、甚至是柔性太阳能组件都被认为游戏的改变者。但事实是，铜铟镓硒并没有所讲的那么简单，特别是在成本方面。非晶硅也是一项新兴的技术，但是Energy Conversion Devices破产后，这项技术的成本和转换率就再也没法和其他技术竞争了。 然而，薄膜太阳能并不是没有一点希望。最近，3M公司公共完成了扩产，将生产Ultra Barrier Solar Film。该产品被认为是太阳能组件用玻璃的替代者。 如果未来几年在太阳能领域有什么瞠目结舌的创新，那么可能就在薄膜。问题是，薄膜是否有足够的能力与晶体硅模块竞争，后者现在的价格在1美元/每瓦以下。全球各地的实验室有成千上万的人，他们试图找出一种方法来提高薄膜的效率和降低成本。 从创新的角度来看，这也是未来5年里薄膜行业的兴奋点，即使薄膜太阳能无法赢得与晶硅太阳能电池的战争。 聚光太阳能 太阳能存在的一个主要问题是其向电网提供的电力是间接性的。行业内想到的一个解决方法是聚光太阳能，将太阳光聚集到凹面镜或塔上加热液体，带动蒸汽机发电。 目前，这种技术每千瓦时发电成本远远高于其他太阳能技术，但它的优势在于能量储存。被加热物质可以用来加热熔盐或其他介质，可用于全天24小时发电。 光伏组件价格没有大幅下滑之前聚光太阳能是最热的技术之一，目前成本已经变成很大的一个问题。以前设计要建设聚光太阳能电站的企业都转向了太阳能光伏，真实的反映了这些技术面临的困境。 巨大的机会 正如文章开篇所讲，能源领域没有比太阳能发展潜力更大的了。过去十年创新在以极快的速度发生着，提高了转换效率，降低了成本。如果要从中选出一个胜利者，那么晶体硅太阳能将在可预见的未来内成为最大的赢家。这种技术可能发展的不是很快，但是其在稳步前进，并被证明是多种太阳能发电技术中最具潜力的。 |
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