第三代光伏發(fā)電技術獲重大突破

“第三代”光伏發(fā)電技術，也就是綠色光伏發(fā)電技術，特點是綠色、高效、價廉和壽命長。11月28日，中科院院士何祚庥在江蘇泰州舉行2011中國（泰州）太陽能產(chǎn)業(yè)高層論壇上表示，中國第三代光伏發(fā)電技術又取得了重大突破。

在論壇上，中科院院士何祚庥說，第一代光伏發(fā)電技術=晶體硅光伏發(fā)電，有單晶硅和多晶硅的差別；第二代光伏發(fā)電技術=花式品種繁多的薄膜電池；第三代光伏發(fā)電技術=“太陽能煉硅+跟蹤+聚光+高效聚光硅電池”。當然，也有人認為是“高倍聚光+跟蹤+高效聚光砷化鎵電池”。

何祚庥表示，工信部就認為光伏產(chǎn)業(yè)從高純硅的提煉到光伏組件的生產(chǎn)，有不少“環(huán)節(jié)”屬高耗能、高污染的行業(yè)，僅能量的回收，至少長達2~3年！原因在于，用改良西門子法生產(chǎn)多晶硅，耗能高達150~200度/公斤，同時又產(chǎn)生出高污染環(huán)境的四氯化硅。“第三代”光伏技術將大幅度減少多晶硅的用量，而太陽能煉硅就不僅可少耗能，而且沒有污染。

為什么“第三次”光伏技術能大幅度節(jié)約多晶硅？何祚庥認為，首先是跟蹤，現(xiàn)在已做出性能極好的，可避免風、雨、雷、雹，包括沙塵暴污染的跟蹤漏斗，至少將直射光發(fā)電量增加30%~40%。

其次是聚光，能大幅度降低光電池硅材料和非硅材料用量，比如，4倍聚光，尤其對“直射光”的聚光，可將硅材料、非硅材料的每度電“耗能”下降到原有的1/4。

另外是聚光高效硅基電池，硅電池的轉化率越高，所消耗的多晶硅就越少。目前用的是美國SunPower公司供應的轉化率為22%的n型硅基聚光電池。而很“妙”的是，在聚光的條件下，聚光電池，會出現(xiàn)非線性增長。4倍聚光導致閉路開環(huán)電壓增長了10%！因而這一n型光電池就呈現(xiàn)出24.5%的轉化率！

最后“核心”的技術是太陽能煉硅，它有有一系列優(yōu)點，將大幅度降低化石能源消耗，完全沒有四氯化硅等污染，高質量，壽命長，只有微弱的光致衰減，低成本，有“可能”將當前太陽能高純硅約250~500元/公斤的市場價下降到僅75~150元/公斤，將多晶硅產(chǎn)業(yè)變?yōu)榫G色產(chǎn)業(yè)。

上述“綠色”發(fā)電技術，或“第三代”光伏發(fā)電技術，在甘肅省武威地區(qū)已建成“4倍聚光+轉盤式跟蹤”，峰值功率為1兆瓦的小型光伏電站。

何院士說，不僅在沙漠還是陸地上都可以建造太陽能發(fā)電站，同時也可以在水面實現(xiàn)“太陽能睡蓮”，中國科學院理論物理研究所陳應天教授曾做過一個試驗，將聚光漏斗擱置水下15厘米深處，歷時2個多月后，在漏斗內沒有發(fā)現(xiàn)絲毫水汽！而現(xiàn)有平板式光伏組件，通常均不能抗拒水汽的干擾。

何院士認為，中國有許多水面可以建設大型、超大型光伏電站，中國的青海湖、鄱陽湖，太湖和洪澤湖，其面積均超過4000平方公里。中國地處云南大理市的洱海，其水面約為250平方公里。中國的渤海灣實際上是中國的內海，其覆蓋的水面，超過20000平方公里。僅渤海灣就可以放置10億千瓦功率的太陽能電池板。