电源小课堂 薄膜发电是如何作用的

现如今各个国家对于绿色可持续发展都非常重视，在谈及绿色能源发电时，大多数人首先想到的肯定是水力、太阳能、风能发电，这些都是大家较为熟悉的绿色能源发电技术。但随着技术的进步，一些新的发电技术基于这些传统技术诞生，薄膜发电就是一种与太阳能有关的新型发电技术。那么什么是薄膜发电？薄膜发电在现如今国际市场中的发展又是怎样的呢？

薄膜发电技术

在正式介绍薄膜发电技术之前，大家有必要首先了解一下光伏发电技术。将太阳能直接转换为电能的技术就是光伏发电技术，是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。光伏发电技术的关键元件是太阳能电池，目前主要应用于光伏发电的电池都是基于半导体技术。其中又可以细分为两种，一种是较为传统较为成熟的晶硅电池，另一种就是新一代的薄膜电池。

传统的晶硅电池是以高纯的晶硅棒为原料制成太阳能电池，目前运用得非常广泛成熟，其构造和生产工艺已经定型，产品已经广泛应用于空间和地面。

薄膜电池属于非晶硅结构，其与晶硅电池最大的不同在于其厚度，不到1μm，连晶硅电池厚度的1/100都不到，从而大大降低了制造成本。

非晶硅结构的太阳能电池又有制造温度很低（-200°C）、易于实现大面积铺展、以及弱光性好等优点，这使其在薄膜电池中占据首要地位。虽然薄膜电池优点众多，缺点也很明显，那就是光电转化效率低，要转化出等量的电能所需要的薄膜电池面积巨大。此外，薄膜电池还存在稳定性差的劣势，其能量转换效率随着辐照时间的延长而变化，直到数百或数千小时候才能稳定。

目前，这两个缺点是薄膜电池广泛应用的最大阻碍。

薄膜发电技术在国际上地位的如何?

根据FraunhoferISE的光伏发电技术报告调查，2013年光伏电池的市场占比中，薄膜电池占到了9%，另外91%全是晶硅电池。去年5月份日本产业技术综合研究所宣布，其研发的有机薄膜太阳能电池的光电转换效率提高了一倍多，研究人员表示，通过进一步的研究，有望开发出转换率达20%、可投入实际使用的有机薄膜电池。由于在转换率上有了大的突破，薄膜太阳能电池或许将进一步蚕食晶硅太阳能电池的市场份额。

目前人们对于市场上较为先进的发电技术统称为第三代光伏发电技术，第三代光伏发电技术以现代光学为基础，与前两代技术有着非常明显的不同。这种技术通过将光的强度进行提升，从而得到更强的发电效率。目前应用新技术的单晶硅电池转化率已经达到25%，并且和聚光结合后能用一块单晶硅达到数倍的发电能力。虽然太阳能发电已经相当成熟，不过目前第三代技术量产还是比较不切实际的，一方面是由于技术尚不稳定，另一方面是目前市场仍旧以前两代技术为主导，想要完全革新需要相当长一段时间的过度。