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    科技突破確保光伏產(chǎn)業(yè)快速前行

                 

    第三代光伏技術已經(jīng)可以做到由2個9的工業(yè)硅穩(wěn)定地產(chǎn)出收率超過80%的7個9高純硅，且每公斤耗能小于30度。圖為甘肅武威基地太陽爐項目。

    光伏產(chǎn)業(yè)歷來被稱為綠色能源，但也因其上游產(chǎn)業(yè)“兩高”詬病而備受爭議，成為行業(yè)發(fā)展瓶頸。近日，在江蘇東海舉行的“2010中國硅材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇”上，中國科學院院士何祚庥表示，第三代光伏發(fā)電技術已獲突破，并已具備產(chǎn)業(yè)化條件。相比較于第一代與第二代光伏發(fā)電技術，第三代光伏發(fā)電技術憑借“綠色、高效、價廉、壽命長”等特點，將改變光伏上游產(chǎn)業(yè)“兩高”現(xiàn)狀。對此，本報記者對何祚庥進行了專訪。

    中國能源報：您在會上力推第三代光伏發(fā)電技術，請您介紹一下什么是第三代光伏發(fā)電技術？它與前兩代光伏發(fā)電技術相比有何特點？

    何祚庥：在了解第三代光伏發(fā)電技術之前，我們首先要了解什么是第一代與第二代光伏發(fā)電技術。簡單地說，第一代光伏發(fā)電技術以晶體硅生產(chǎn)光電池為核心的技術；第二代光伏發(fā)電技術是指品種繁多的薄膜電池。從行業(yè)來看，發(fā)展光伏用晶體硅還是薄膜爭論從未停息。但業(yè)內(nèi)普遍認為，無論第一代技術還是第二代技術，都存在高耗能、高污染的問題，而我推薦的第三代光伏發(fā)電技術則是一種完全“綠色”的光伏發(fā)電技術，其“綠色、高效、價廉、壽命長”等特點將改變光伏上游產(chǎn)業(yè)“兩高”現(xiàn)狀。具體地說，第三代光伏發(fā)電技術就是使用“太陽能煉硅+跟蹤+聚光+高效聚光硅電池”技術發(fā)電。這是與第一代和第二代最本質(zhì)的技術區(qū)別。

    中國能源報：光伏歷來是被認為是綠色能源，您為何僅認為第三代光伏發(fā)電技術才是 “綠色”呢？

    何祚庥：第三代光伏發(fā)電技術非常重要的一點就是綠色技術。它以太陽能煉硅為核心技術，所帶來的污染基本等于零。太陽能煉硅的特點是利用太陽能，不是使用電能，盡管也是高耗能，但耗的不是化石能而是太陽能，從這個意義上講，第三代光伏發(fā)電技術是具有革命性的。

    第三代光伏發(fā)電技術中的跟蹤系統(tǒng)可以將光伏發(fā)電量增加30%-40%，將使多晶硅的用量減少30%-40%，目前已做到2.0元/瓦的跟蹤成本；聚光系統(tǒng)則能大幅度降低光電池硅材料和非硅材料用量。例如，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，硅電池的轉(zhuǎn)化率越高，所消耗的多晶硅就越少。第三代光伏發(fā)電技術所使用的高效聚光硅電池將大大降低成本。目前用的是轉(zhuǎn)化率為22%的N型硅基聚光電池，我個人非常期待有新型高效聚光電池的出現(xiàn)。但我也認為，最有前途的技術方向應該是“晶體硅電池+能帶結構”不相同的薄膜組成的各種硅基薄膜電池。

                      太陽爐的無坩堝冶煉過程

    中國能源報：目前，有采用第三代光伏電池技術的項目在實施嗎？第三代光伏電池對市場有何影響？

    何祚庥：在甘肅省武威地區(qū)已建成的“4倍聚光+轉(zhuǎn)盤式跟蹤”，峰值功率為1兆瓦的小型光伏電站，成為第三代光伏發(fā)電技術的一個演示“窗口”。

    第三代光伏技術的突破，首先可以保證售價的競爭不再局限于每瓦峰值功率的光伏組件的售價，將以“等效”峰值功率的售價來計算光伏發(fā)電的成本；另外，光能組件的使用壽命很長，所用多晶硅成本，已下降到只有通常不跟蹤平板式多晶硅光伏電池的1/4-1/5。第三代光伏技術最為“核心”的技術是太陽能煉硅。使用太陽能煉硅可以大幅度降低對化石能源消耗，并且不會產(chǎn)生任何四氯化硅等污染；出產(chǎn)的硅質(zhì)量好、壽命長，電池只有在微光條件下才致衰減； 第三代光伏電池完全有可能將當前太陽能高純硅350元/公斤的市場價下降到僅75元—100元/公斤，從而有可能改變光伏市場的格局。

                 

                             太陽爐冶煉出來的高純硅所拉制出來的單晶棒

    中國能源報：第三代光伏電池技術的核心技術是否已經(jīng)突破？

    何祚庥：是的。據(jù)稱，目前物理冶金法煉硅可達到6個“9”，可獲得硼含量為 1.0ppm多晶硅。實驗數(shù)據(jù)表明，第三代光伏電池技術。太陽能煉硅的技術和理念移用于中頻感應爐煉硅，經(jīng)過對多晶硅的一次提純，就可獲得硼含量為 0.35ppm-0.50ppm，回收約為50%左右的多晶硅，將可以達到6.5個“9”或6.65個“9”，這個純度足以達到了電子級標準。

    另外，由于“太陽能+電能”聯(lián)合煉硅技術采用了無坩鍋作業(yè)，從而完全避免了坩鍋污染，并且融合吸收了太陽能煉硅與中頻爐煉硅的各種優(yōu)勢。不但只耗太陽能，同時提高了聚能能力與工作時間，可實現(xiàn)24小時不間斷生產(chǎn)。從數(shù)據(jù)上看，中頻爐煉硅耗能僅是改良西門子法的1/3—1/5，可以生產(chǎn)出0.35ppm—0.50ppm硼含量的高純硅，也能滿足生產(chǎn)各種類型光伏電池的需要?？梢钥隙ǖ卣f， “太陽能+電能”聯(lián)合煉硅技術一旦走向產(chǎn)業(yè)化，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)將向前邁出一大步。