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优势何在

太阳能发电分为晶硅电池技术和薄膜电池技术。近年来，我国光伏太阳能行业迅猛发展，而同为太阳能发电载体的薄膜电池，同光伏电池相比较却发展缓慢。为什么薄膜电池没有得到重视?

安装一个1兆瓦的太阳能光伏发电系统，年发电量约为120万千瓦时;而1兆瓦的晶硅电池，在生产过程中耗电300万千瓦时以上，也就是说，需要3年的时间，方可平衡其自身的耗电量。而薄膜电池在制作过程中耗能较小， 电池投入发电后，一年半的电量就可以弥补制作时消耗的能量。
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晶硅电池在生产过程中的高耗能、高污染的问题也非常突出。目前，我国多晶硅生产的主要工艺是改良西门子法，虽然在传统西门子工艺的基础上进行了改良，能够回收利用大量的副产物，但每生产1个单位的多晶硅产品就会产生10多个单位的有毒有害的副产品——四氯化硅废液，这种工业废弃物会给生态环境造成难以恢复的破坏。处理四氯化硅需要安装相关回收设备，但是并非所有的企业都能做到。

据南昌大学光伏学院院长周浪教授介绍，目前国内大部分多晶硅企业实现了清洁化生产，但也有一部分企业尚未掌握四氯化硅的回收技术，估计这一比例在10%左右。今年4月，600吨四氯化硅废液通过湖北钟祥城市排水管网进入污水处理厂，导致污水处理厂的生物菌种全部死亡、设备严重受损，污水处理厂因此瘫痪两个多月。

“而薄膜电池在环保方面大大超过晶硅电池。” 据李河君介绍，与晶硅电池相比，薄膜电池可以降低97%的硅原料使用，这在根源上使得薄膜电池更加环保、绿色，同时对硅原料的依赖降低，使得其制造成本也远低于晶硅电池。以玻璃、不锈钢及特种塑料为衬底的薄膜电池， 还可以根据要求做成柔性电池，进一步拓宽了应用场合。

基于薄膜电池具有的特点，其可以广泛应用于远程监控通讯、野外供电等领域;也由于使用塑料等质轻柔软的材料为基板，薄膜电池还用于手表、计算器、窗帘甚至服装上。不远的将来，当你外出郊游或是办公时，将随身携带的薄膜电池板铺放在任何能被光线照射到的地方，就可以对手机、电脑等设备供电。

另外，薄膜电池在炎热的气候条件下性能更为稳定。相关测验表明，薄膜电池在50℃直射的条件下，其能效**多降低3%~5%，而晶硅电池在同等温度下能效会降低15%或更多。据**介绍，基于薄膜电池的这种性能，若将其应用在新疆、重庆等夏天气温相对较高的地区，其作用将相当可观。

而且，薄膜电池的弱光发电性强，对可见光的吸收比晶硅电池强，其能在广泛的环境下发电。因为薄膜电池适应各种强度的阳光，所以其性能受天气的影响较小，在早晨和傍晚时也能发电。

那么，有诸多优势的薄膜电池为什么受到冷落呢?

转机或许出现

“晶硅电池转化率可达14%～16%，但成本比薄膜电池要贵30%以上;而薄膜电池虽然价格低，但转换率只有6%～8%，比晶硅电池要低得多。” 周浪表示，这些年薄膜电池在技术上没有明显进步，转化率始终维持在6%～8%之间，致使薄膜电池市场无法开启，大规模生产也一直未能实现。因此，国家相关政策的扶持对于薄膜电池产业的发展就显得至关重要。

据了解，目前薄膜电池在我国光伏太阳能市场的份额不足10%，在2008年、2009年资本市场曾一度追捧薄膜概念，但如今都已逐渐冷淡，很多薄膜电池生产企业严重缺乏资金，无以为继。2010年8月，无锡尚德宣布停止了在上海的薄膜电池板生产计划，转型晶硅电池，曾引发了薄膜电池界一片风声鹤唳。

无锡尚德一位人士表示，薄膜电池在中国陷入困境是因为在2008年金融危机之后，多晶硅售价从400美元/公斤下降到如今的50美元/公斤，直接导致晶硅电池成本大幅度下降，缩小了与薄膜电池之间的差价。而薄膜电池从2008年至今在技术和成本上都没有进步，因此，在与晶硅电池的竞争中日趋衰落。

“只要有无锡尚德、英利这样有实力的大企业进入，振兴薄膜电池行业这个目标并非难事。”一位国有发电集团人士表示，薄膜电池并非没有发展前景，它的低成本和抵抗恶劣环境等优势非常具有竞争力，这也是全球**薄膜电池生产商——美国**太阳能公司的成功所在。据悉，美国**太阳能公司的产品平均转化率已达11.7%，而其测试电池转换率已达到17.3% “在‘十二五’期间，国家能在研发、融资等方面给予薄膜电池生产商合理补贴，我国的薄膜电池市场离打开之日就不远了。”

应该说，虽然薄膜电池受限于光转换效率等技术指标上的劣势，未来很长一段时间里都不会撼动晶硅电池的地位，但是随着国家各项扶持政策的出台和技术研发的加快，以及未来屋顶薄膜电池的大规模开建，对于长期处于光伏产业不利地位的薄膜电池行业来说，晨曦的曙光或将出现。

电池是现代电子工具的重要部件，也是一大短板。它的主要缺陷是：不能像超级电容器那样**充电，性能会随时间而降低。据美国物理学家组织网10月9日报道，现在，美国科学家研制出了拥有三维纳米结构电极的电池，充放电可在几秒内完成，而且**充放电不会影响电池的能量密度。**成果有望**改变电池的设计方法。

伊利诺伊大学厄巴纳—香槟分校材料科学和工程教授保尔·保恩同硕士生于新迪(音译)、博士后研究员张惠刚(音译)一起，将一个薄膜包裹成三维纳米结构的电极，让其能获得较大的有效容积和电流。演示结果表明，拥有这种电极的电池能在几秒钟内**地充电和放电，

保恩表示：“这种能**充放电的新电池除了能在汽车领域大展拳脚外，也可以用于医药设备、激光器内和军事领域。”

科学家们首先将细小的圆球涂在一个表面上，随后将圆球紧紧包裹成一个网格状的结构，圆球之间的空隙和圆球四周都填满金属;接着将圆球熔化，得到一个类似海绵的三维支架;然后用电解法对三维支架的表面进行蚀刻，从而让海绵结构内的微孔增大，制造出了一个开放的框架结构，**后再将活性物质薄膜涂在该框架上。

研究人员指出：“结果，我们得到了一个性能优异的电极结构，其相互之间的联系很少，因此锂离子能**移动;活性物质薄膜也使锂离子能很快扩散;同时，金属材料让其导电性更好。”

保恩说：“**研究与任何特定的电池类型无关，而是一种新的电池设计范式用三维结构来增强电池的性能。”