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碲化鎘電池還可以怎么降成本

如果國內(nèi)掌握了大規(guī)模、穩(wěn)定、連續(xù)生產(chǎn)的技術(shù)，可以充分利用國內(nèi)健全的產(chǎn)業(yè)鏈，進(jìn)一步降低薄膜光伏生產(chǎn)成本，技術(shù)方面碲化鎘仍然有很大的提升空間，雖然從2011年以來碲化鎘電池實(shí)驗(yàn)室效率紀(jì)錄已經(jīng)九次被打破了，但是仍然有比較大的提升空間。

電池當(dāng)前的世界紀(jì)錄和理論值間的差距，碲化鎘有八個百分點(diǎn)，還有比較大的提升空間。晶體硅只有四個百分點(diǎn)左右，銅銦鎵硒的提升空間也有八個百分點(diǎn)左右，但是生產(chǎn)可行性有待解決，需要在降低生產(chǎn)成本上做進(jìn)一步的研究投入。碲化鎘生產(chǎn)成本已經(jīng)比較低，效率也還有比較大的提升空間。2011年以來的效率提升都是在電流提高上做的工作，且已經(jīng)做到理論極限，接下來必須在提高電壓方面進(jìn)行研究工作。

碲化鎘的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)自2015年以來有很多突破，美國亞利桑那州立大學(xué)用分子束外延技術(shù)制備出碲化鎘單晶薄膜器件少子壽命達(dá)到3.6微秒，這個指標(biāo)比GaAs還高；開路電壓高達(dá)1.12伏，比傳統(tǒng)的0.8~0.9V有明顯提高，已經(jīng)做到了理論開壓的90%以上。這從原理上證明碲化鎘材料作為光伏半導(dǎo)體材料沒有本征缺陷，是一種優(yōu)秀的光伏材料。

接下來的任務(wù)是將單晶里面高開壓碲化鎘的技術(shù)轉(zhuǎn)移到多晶薄膜中，科羅拉多州立大學(xué)在碲化鎘薄膜中，使用氧化鋁雙面鈍化技術(shù)，獲得了最高的載流壽命達(dá)到430納秒，2001年的世界紀(jì)錄碲化鎘電池的載流子壽命只有10納米，現(xiàn)在已經(jīng)提高了一個數(shù)量級。多晶碲化鎘薄膜電池開壓普遍超過900mV已經(jīng)是可以指日可待了，已有明確的進(jìn)一步提高電壓和效率的技術(shù)路徑。

碲化鎘電池的優(yōu)勢

一、碲化鎘電池成本相對晶硅電池更低，所需材料厚度只有晶硅的1%。

二、碲化鎘電池需要的純度大概是四個9到五個9，晶體硅需要六個9以上，純度越高材料成本越高，所以材料成本有一定的優(yōu)勢。

三、高溫高濕的環(huán)境下，碲化鎘電池相對同效率晶硅組件有更多的發(fā)電量，最多總發(fā)電量可超過晶硅20%，普遍可以多發(fā)3%到5%。

四、碲化鎘電池生產(chǎn)時(shí)間短，只需要2-3小時(shí)，度電成本上已經(jīng)做到人民幣5毛錢以下。

五、效率提升的速度最近幾年比較快，未來提升的空間比晶硅電池大。

當(dāng)然，這不是說碲化鎘要替代晶體硅，但是如果市場規(guī)模增大一個數(shù)量級，可以給市場帶來另一個可靠的選擇。