太阳能正式升级为GE下一个能源业务发展重点

过去一个月里，GE公司在原本并非其能源业务焦点的太阳能产业领域重磅出击。4月7日，GE宣布计划建造美国最大的太阳能电池板工厂，该工厂预计年产量400兆瓦，这相当于该厂每年生产的太阳能电池板能为八万户家庭提供电力，用GE 太阳能技术平台负责人Danielle Merfeld的话来说，装配线上每十秒钟就生产一块面板。尤其值得注意的是其生产的并不是业界最流行的多晶硅太阳能电池，而是以碲化镉为基础材料的薄膜太阳能电池。GE确认，未来数年内公司将投入6亿美元(包括规划中工厂的建设费用)用于碲化镉薄膜太阳能电池的技术开发和推广商业化应用。这意味着太阳能正式升级为GE的下一个能源业务发展重点，成了“绿色创想”战略下，推动研发和应用清洁能源计划的重要组成部分。

那么，为什么是太阳能?而在众多太阳能电池技术流派中，GE为什么又选中了碲化镉薄膜太阳能电池?

GE预计，未来5年，太阳能光伏发电电池解决方案的全球需求量将增长75000兆瓦，而太阳能发电的组织形势也将从小规模的分布式能源模式转向大规模太阳能发电厂模式，几乎就在宣布新建太阳能薄膜电池厂的同时，GE获得了100兆瓦产能的太阳能薄膜电池相关产品的订单，包括电池板、逆变器和大规模太阳能电厂管理系统。这样的情势对GE来说意味着发力的时间到了。GE负责可再生能源业务的副总裁Victor Abate说：“过去五年我们在太阳能领域投入大量资金，规模生产是我们下一步目标。”

Abate所说的大量投资包括自08年开始对薄膜太阳能电池企业PrimeStar的逐步收购，研发并规模生产以GE Brilliance逆变器为代表的太阳能电厂管理系统相关产品，以及今年早些时候对自动化设备厂商Converteam公司的收购，该公司掌握着可再生能源—尤其太阳能—并网领域最先进的技术。

除了产业链上的并购布局，过去数月内碲化镉薄膜太阳能电池板技术上的突破也为GE发力太阳能提供了做好了绝佳的铺垫。4月初，经美国国家可再生能源实验室认证，位于科罗拉多的PrimeStar碲化镉薄膜太阳能电池板生产线上生产的电池板产品达到了近13%的光电转化率，这是碲化镉薄膜太阳能电池板领域的最新世界纪录，而PrimeStar目前已完全属GE全资拥有。碲化镉薄膜太阳能电池板技术其实有着数十年的历史，其生产成本和能耗均低于硅基太阳能电池解决方案，碲化镉(CdTe)是一种化合物半导体，它的直接带隙为1.45Ev, 和太阳的光谱最一致，最适合光电能量转换，可吸收95%以上的阳光，最高理论转换效率高达27%。另外，CdTe容易沉积成大面积的薄膜，沉积速率高，工艺相对简单，标准工艺，因此碲化镉太阳能电池的制造成本低，应用前景好，即便在创造新纪录之前，生产成本已经低于0.8美元/瓦,低于硅基电池组件平均水平，而且碲化太阳能薄膜电池制造过程中运用较少的原料，低能耗，因此在整个产品生命周期过程中对环境的影响也相对较小。生命周期结束后还可回收。在实际运用中，强弱光均可发电，温度越高表现越好。

然而，尽管拥有这么多优势，碲化镉太阳能薄膜电池大规模商业应用方面却一直落后于硅基电池。一个重要原因是碲化镉薄膜太阳能电池的光电转化率方面之前一直没有实现突破，目前一般多晶硅电池的光电转化率都在16%到20%之间，更高的光电转化率不仅昭示着更好的能源生产效率，还意味着更低的太阳能电厂系统运行成本(转换效率每提高1%，系统运行成本就下降大概10%)，因此提高碲化镉薄膜太阳能电池光电转化率成为该技术线路赶超硅基电池“流派”的不二法门。而GE和PrimeStar这次几乎突破13%光电转化率的成就被普遍视为这一赶超途中的里程碑式事件。

碲化镉技术中的“镉”字让一些客户望而却步，也让环保人士高度警惕。实际上，镉是一种自然中存在的元素，盘中美餐，汽车尾气等等都含有微量镉，而一整块碲化镉太阳能电池板所含的镉还不及一节二号镍镉电池;发电量相同的情况下，碲化镉电池板发电所产生的镉只有用煤发电的十分之一。用户在日常生活生产中几乎不可能与产品中的镉发生接触，理由很简单：我们产品中的碲化镉薄膜已经被玻璃整个包住了。更周全的考虑还在后面：GE早已制定好循环使用的策略，废旧产品中的镉还能再利用，不会造成污染。

展望将来，GE 太阳能技术平台负责人Danielle Merfeld说：“我们在碲化镉转换效率方面取得重大突破…我们选用这种技术是因为在所有现有的技术当中，碲化镉技术是通向最低成本一条通衢，转换效率还会提高，产品也将更容易制造。” 通过创新和研发，预计接下来五年多的时间里，成本还可以降低百分之三十。