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中日比拼染料敏化電池 成本比硅電池降90%

鉅大LARGE  |  點擊量:127次  |  2020年05月28日  

摘要
本報記者 陳其玨在高油價背景下,太陽能產業技術正在爭奇斗艷。近期,中國和日本都各自加緊研究染料敏化電池。該電池成本只有目前硅電池的十分之一。但也有光伏專家認為,這類電池目前尚缺乏穩定性,其

本報記者陳其玨


在高油價背景下,太陽能產業技術正在爭奇斗艷。近期,我國和日本都各自加緊研究染料敏化電池。該電池成本只有目前硅電池的十分之一。但也有光伏專家認為,這類電池目前尚缺乏穩定性,其商業化運營還待觀察。


隨著產品需求的激增,作為光伏重要原料的硅料價格近年出現暴漲。2005年,多晶硅現貨價格僅55美元/公斤,但到2006年就飆升到200美元/公斤以上。受下游產量擴張材料供不應求影響,至2007年十二月,多晶硅市場現貨價格摸高至400美元/公斤,至今市場價格仍維持在300美元/公斤以上。


硅料成本的高企不僅削薄了光伏組件廠商的利潤,更延緩了光伏產業的發展步伐。在此背景下,學界對新型光伏電池的研發也開始熱火朝天。


記者日前從華東師大納光電集成與先進裝備教育部工程研究中心獲悉,該中心依據葉綠體進行光合用途的原理,日前已研制出一種與葉綠體結構相似的新型電池——染料敏化太陽能電池,同樣可以將光能轉化成電能。


據該中心研究助理潘先生介紹,染料敏化電池由于采用了和硅電池完全不同的光電轉化原理,可令原料成本大大下降,僅為硅電池的十分之一。目前,這塊新型太陽能電池的光電轉化效率已超過10%,接近11%的世界最高水平。


不過,該產品仍停留在實驗室階段,尚未進入大面積商用推廣。潘先生說。


值得注意的是,索尼公司近期也宣布,該公司成功開發出了一種不使用硅材料的新型低成本太陽能電池,其生產成本僅為目前市場上含硅電池的五分之一到十分之一。這種新型太陽能電池使用的原理同樣是染料敏化。該新產品使用的是光敏化染料,無需使用昂貴的大型生產設備,從而將大大降低生產成本。索尼稱,新產品將對目前的含硅太陽能電池構成很大威脅。


作為第三代太陽能電池,染料敏化電池還有其他優勢,如對光照條件要求不高,即便在陽光不太充足的室內,其光電轉化率也不會受到太大影響。另外,其還有不少有趣用途。比如,用塑料替代玻璃夾板,就能制成可彎曲的柔性電池;將它做成顯示器,就可一邊發電,一邊發光,實現能源自給自足。


但也有專家對此并不看好。國內權威光伏專家、上海市太陽能學會理事長崔容強教授在接受上海證券報采訪時表示,


這一新型產品最根本的問題還在于穩定性。眾所周知,在陽光照射下,染料連顏色也會發生改變,更不用說能帶了。而能帶結構一旦變化的話,性能也會發生變化。事實上,當前世界上還沒有一塊染料敏化電池在持續穩定地運行。崔容強說。


在他看來,這一產品的商業化運營還早得很。在此之前,首先應該以標準化的太陽能測試儀來判斷其轉換效率,這種效率還應該通過第三方測試才能獲得可信的結果。


硅料價格遲早會降下來,假如將來回落十倍的話,染料敏化電池是否還有應用價值就很難說了。畢竟,硅料電池技術并不是突然冒出來的,而是全世界廣泛認可的、比較成熟的一種光伏技術。崔容強最后說。


對此,華東師大納光電集成與先進裝備教育部工程研究中心研究助理潘先生則向本報記者表示,染料敏化電池最快一年后就可能進入商業化生產。



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