海绵宝宝 郑秀妍:太阳能发电 月底点亮敬老院

  两块薄厚不一的玻璃，中间是一层红褐色的薄膜，这就组成了一块非晶硅薄膜太阳能电池，利用可见光完成光电转换。与普通的太阳能电池相比，非晶硅薄膜太阳能电池在降低成本的基础上，又通过工艺和技术将光电转换率提高到了9%～10.2%，使用寿命最长可达25年。

  成都旭双太阳能科技有限公司就在研究生产非晶硅薄膜太阳能电池。目前,他们的产品在四川省内的一家敬老院“小试牛刀”，预计在本月底完成施工，为敬老院装上24块非晶硅薄膜太阳能电池，解决其日常用电问题。

  玻璃取代硅板

  成本相对较低

  现在市场上流行的太阳能电池多为多晶硅太阳能电池，这种太阳能电池是由硅板和氮化硅组成。旭双太阳能公司程副总说，普通的多晶硅太阳能电池对稀有材料的消耗大, 成本相对更高。而非晶硅薄膜太阳能电池,用玻璃取代了硅板,“这样既环保又经济”。

  四川大学材料科学与工程学院太阳能电池方面的专家王瑞林教授称，太阳能电池的推广应用，降低成本尤为重要。从原材料成本来看，采用非晶硅薄膜来作为导电膜，在制作工艺上流程更为简单，制作成本与多晶硅、单晶硅等太阳能电池相比也相对较低。因为硅板的成本较高，这种太阳能电池用玻璃代替硅板，在成本上有很大幅度的下降。因而，非晶硅薄膜太阳能电池，成为目前最被看好的薄膜电池技术之一。

  光电转换率

  提高至9%～10.2%

  太阳升起，第一缕阳光洒向TCO玻璃上的那一刻，太阳能电池便开始“全体总动员”，每个零部件都积极运转开来。“可见光”落在TCO玻璃上，被非晶硅吸收，产生光生载流子，并在电场的作用之下，产生光生电压。相当于导电离子的载流子，不停地活动，正极和负极不停地交换，就形成了电流。

  在非晶硅薄膜太阳能电池上，可以看到薄膜上有均匀的横杠，间距约1厘米。这些横杠并不简单，它将一块电池变成多个子电池，这样电流量就增大了。“没有这些横杠，这块太阳能电池电压大约只有0.5伏，我们用激光刻成一格一格后，就形成一个一个的子电池，相当于把很多子电池串联起来。”使得一个电池板的电压可以达到70～108伏。

  程副总表示，一般来说，非晶硅薄膜太阳能电池的光电转换率仅在6%左右，通过以上这些方法，电池的光电转换率提高至9%～10.2%。“我们还在继续研究，希望能够继续提高光电转换率。”

  阴天晴天都能发电

  成都下午最好

  太阳能电池产生的是直流电，可我们日常生活中所使用的是交流电。这个问题，逆变器可以解决，汇流箱连接逆变器，将直流电转换为交流电后，家用电器便可以“喝得饱饱的”，开始运转。

  程副总说，太阳能电池的安装需要一个“斜度”，一般来说，这个斜度跟本地的纬度一致。比如在成都安装太阳能电池，需要将电池倾斜到30°左右，以此达到最好的光能转换效果。

  太阳能电池吸收的是可见光，不管是阴天还是晴天，整个白天都可以进行光电转换。但在成都，太阳光的最良接受范围是2.5～3个小时，最高的时候在下午1点到3点。由于非晶硅具有很好的弱光性，不受到太阳能直射光的限制，所以在四川地区，非晶硅薄膜太阳能电池相对于其他太阳能电池具有明显的发电优势。

  还未投产

  首个项目月底发电

  非晶硅薄膜电池所具有的透光性和弱光性，使得产品的使用范围非常广泛，例如可以使用到太阳能蔬果大棚、户外广告牌、建筑幕墙、窗户等。成都旭双公司打算在两个月内，用自己的产品，在厂区里建一个“太阳能发电车棚”，供员工们给电瓶车充电。

  产品所具有的成本优势和产品多元化优势，在市场开发上优势相当明显，在还没有投产的情况下，顺利地接到省内一家敬老院装非晶硅薄膜太阳能电池光伏发电项目，以供养老院的日常用电和应急电源，项目正在进行中，预计本月底，敬老院就可以使用这种太阳能电池发的电了。

  普及到各家各户

  仍需5到10年

  从目前来说，太阳能电池普及到各家各户，还具有一定的难度。程副总告诉成都商报记者，大致需要5～10年的时间。“主要是成本问题，我们也在想办法继续降低成本，现在每瓦的发电成本在1.2元左右，如果能够降低到0.6元，普及起来就会比较容易。”程副总介绍，目前安装非晶硅太阳能电池的费用，是跟瓦数有关的，每瓦大约在15～25元左右。

  目前，这种非晶硅太阳能电池主要出口法国、印度、西班牙、澳大利亚等国家，用于发电站以及光辅建筑一体化，目前旭双太阳能科技有限公司已收到150兆瓦的订单。虽然在国内普及有一定难度，但旭双公司已申请国家金太阳示范工程并获得国家发改委的审批，准备于2012年在公司内部建立一个非晶硅太阳能示范区和在新疆建一个非晶硅薄膜太阳能发电系统为主导的可再生能源农业示范区。

  产品揭秘

  看起来像双层玻璃的

  太阳能电池板

  在成都旭双太阳能科技有限公司的厂房里，成都商报记者看到了非晶硅薄膜太阳能电池，乍看就像一块特殊的“玻璃”。非晶硅薄膜太阳能电池由两块1.1米×1.3米的矩形玻璃粘在一起组成，两块玻璃中间，有一层红褐色的“薄膜”，即非晶硅薄膜。

  两块玻璃并不相同，向阳面的是TCO玻璃，即透明导电氧化物镀膜玻璃，它跟普通玻璃不一样，本身具有导电的作用。从外观上来看，颜色呈淡黄色，比普通的玻璃要厚一点。背板玻璃则是一般的钢化玻璃，起保护的作用。

  在薄膜的背面，嵌着三根银白色的铝制细条，竖向两根，横向一根。竖向的细条叫“引流条”，分为正、负两级，中间横向的细条叫做“汇流条”，负责把太阳能电池转换成电流，运送到背板玻璃中间的黑色接线盒中。

  中间的非晶硅薄膜，厚度只有280纳米～360纳米。主要用氢气和硅烷制成，两种气体通过特殊的化学气相处理，变成可产生电离子的固态薄膜。经过多种混合气体渗入形成晶态发生改变的新型的非晶硅薄膜材料，此材料应用可以让太阳能电池的光衰减率由15%下降至10%。

  两块玻璃靠PVB粘贴膜粘合在一起，这种半透明的薄膜，是一种高分子材料，在高温下会产生粘结力，将两层玻璃粘在一起。

  成都商报实习记者 查婧婧 张漫 摄影记者 段韵