CIGS薄膜太阳能电池转换效率有望从21.7%提高至25%

据德国财经网报道，继第一代单晶硅太阳能电池，第二代多晶硅等太阳能电池之后，第三代薄膜太阳能电池正在逐渐成为欧洲太阳能电池生产的主流产品。

美国目前从事薄膜太阳能研究的公司主要有第一太阳能公司(FirstSolar)和太阳城公司。据爱荷华州立大学主要研究太阳能源的张亮博士介绍，第一太阳能公司以生产薄膜太阳能电池为主，太阳城公司以生产销售自成一体的形式自产自销。他表示，新兴的薄膜太阳能电池前景虽好，但存在亟需解决的问题。

目前，美国除第一太阳能公司，其他太阳能电池公司在商业市场中存活并不容易。薄膜太阳能电池的盈利性对能源公司来说是一个不小的挑战。究其原因，作为新能源之一的太阳能在美国使用并不广泛，需求并不充足。据美国联邦政府的数据显示，2014年，可再生能源提供了13%的美国电力。其中，50%的电力来自于水力发电，30%左右来自于风力发电，仅3%来自于太阳能发电。另外，薄膜太阳能电池的原材料较少，生产数量较少。一些薄膜太阳能电池，如铜铟镓硒太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池的原材料都是稀有材料，不容易制备太多。部分薄膜太阳能电池还在研发试验阶段，仍有不少研究者对其使用寿命长短持怀疑态度。

“太阳能电池进入第三代!”据德国财经网报道，继第一代单晶硅太阳能电池，第二代多晶硅等太阳能电池之后，第三代薄膜太阳能电池正在逐渐成为欧洲太阳能电池生产的主流产品。欧盟目前有200家太阳能电池厂家生产薄膜太阳能电池，其中尤其以德国厂家最多。

总部位于德国慕尼黑的威希特科技咨询公司的调查报告显示，薄膜太阳能电池近10年在德国大发展，所占德国太阳能电池的比例从5%上升到25%以上。德国太阳能电池的40%出口国外，薄膜太阳能电池占了相当比例。

最近几年，德国的太阳能行业开始新一轮洗牌，晶硅太阳能企业如博世和西门子停止了太阳能业务，然而高科技设备制造商德国Manz集团另辟蹊径，在薄膜太阳能领域取得突破。该集团此前宣布，已将铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池实验转换率由此前的20.8%提高至21.7%，超过多晶硅实验转换率1.3个百分点。

为提高薄膜太阳电池的效率，来自德国、瑞士、法国、意大利、比利时、卢森堡等欧洲8国11个科研团队去年组成了研究联盟，并宣布实施“Sharc25”计划，目的是将CIGS薄膜太阳能电池的转换效率从现在的21.7%提高到25%。他们希望未来几年，太阳能电池可用于穿戴式电子等小型装置，但最大的目标是为建筑物与太阳能电场等公共事业进行大规模发电。“如果这一目标能实现，欧洲太阳能电池的性能可以得到一个质的飞跃，将保持在全球市场的霸主地位。”德国《太阳能电池》杂志还引述专家的话说，薄膜太阳能电池的广泛使用，将有助于太阳能发电成本的快速下降，未来15年内，它有望成为最便宜的能源。

不过，要想让薄膜太阳能真正走进人们的生活，提高人们的认知度，还需要靠既有创意又实用的产品。2015年，荷兰霍尔斯特中心(HolstCenter)就与一名荷兰时装设计师联合推出了一款太阳能衬衫。120块薄膜太阳能电池缝在衣物上，人们穿着它在阳光下活动就能发电，可以在数小时内为一部iPhone手机充满电，还能给相机、MP3播放机、GPS等使用USB接口的装置提供电力，或者将电力储存起来供晚间使用。而且，这款产品这还可以像普通衣服一样清洗。

据《日本经济新闻》报道，东京一家名为“系统TOOKYSU”的公司开发了一种太阳能超薄充电器，90分钟就可完成对iPhone的充电，价格为5600日元(约合361元人民币)。日本三菱化学去年宣布，将和美国联合开发有机薄膜太阳能电池，争取在2016年度内上市。这种产品为半透明薄膜状，可贴在办公大楼的玻璃窗上，使用期限至少达到10年，价格约每平方米1万到2万日元，该公司还试图通过量产进一步降低价格。

早在2010年，日本宇宙开发机构就开始试验，用薄膜太阳能电池发电作为宇宙飞行的动力，目前被称为Ikaros的试验太阳能薄膜动力飞行器已经升空，为探索金星提供了试验数据。此外，日本还在试验如何把用太阳能在宇宙空间发的电以无线的方式输送到地球上，目前已取得一定成果。

文章作者：杨曦