中山大學(xué)太陽能研究院院長沈輝教授（資料圖）
2015年3月26日，“光伏新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用交流會暨集散式光伏系統(tǒng)方案技術(shù)研討會“在深圳舉辦。會上，中山大學(xué)太陽能研究院院長沈輝教授表示，在未來的十年乃至更長的時間，晶體硅電池的主導(dǎo)地位很難被替代。
沈輝表示，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有很大的相通性。作為支撐當(dāng)前的信息社會的主要技術(shù)，90%以上的微電子產(chǎn)品都是從硅材料制造而來，另外10%左右的半導(dǎo)體材料來自于III－V的半導(dǎo)體材料。當(dāng)前的主流太陽能產(chǎn)品也是在晶體硅的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。從資源角度來看，作為地球范圍內(nèi)分布最廣的元素之一，硅元素構(gòu)成了地殼總質(zhì)量的26.4%，僅次于第一位的氧（49.4%）。在一定程度上來說，硅材料是取之不盡，用之不竭的。
從技術(shù)角度，從20世紀(jì)五十年代到現(xiàn)在為止，晶硅電池技術(shù)還沒有呈現(xiàn)出衰亡的跡象，也還沒有劃時代的太陽能電池新技術(shù)出現(xiàn)，目前的太陽能技術(shù)仍處于第一代時期。從原理上看，目前的太陽能電池其本質(zhì)就是半導(dǎo)體材料科學(xué)，都來源于P－N結(jié)。只要這種狀況沒有發(fā)生改變，現(xiàn)有的各種新方向、新技術(shù)，是不能夠作為分代依據(jù)的。目前出現(xiàn)的薄膜電池與聚光光伏技術(shù)，也屬第一代范疇。
對于晶硅電池與薄膜電池之間的關(guān)系，沈輝教授用了“不矛盾“來解釋。晶硅電池與薄膜電池屬于同一太陽能技術(shù)，雖然方向不同，但沒有爭端。兩者的主要爭論點(diǎn)應(yīng)該是兩種技術(shù)的地位問題。不同的產(chǎn)品特性決定了在不同的環(huán)境中，兩者有著不同的使用范圍。晶體硅電池技術(shù)一直在進(jìn)步，2010年晶硅電池轉(zhuǎn)換效率普遍為10%，但經(jīng)過四五年來的發(fā)展，多晶硅電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了18%，單晶硅電池更是在向20%的效率邁進(jìn)。預(yù)計未來1－2年內(nèi)，其平均轉(zhuǎn)換效率還將提升0.5個百分點(diǎn)。
當(dāng)前的晶硅電池技術(shù)也在分流，光伏產(chǎn)業(yè)正在進(jìn)入PERC電池時代。PERC電池稱謂來源于Passivated Emitter and Rear Cell的縮寫，即鈍化發(fā)射極背面接觸電池。目前臺灣地區(qū)已經(jīng)有PERC電池的規(guī)模化生產(chǎn)，大陸光伏企業(yè)也起步多時。PERC技術(shù)是一種同時適用于多、單晶硅電池的技術(shù)，當(dāng)前效率分別為19.5%－20%、20%－21%的分布范圍，個別企業(yè)已經(jīng)做到了22%的最高效率，因此前景巨大。
在論述薄膜電池與晶硅電池技術(shù)的關(guān)系的時候，沈輝教授還用HIT電池做了例子。HIT太陽能電池是一種利用晶體硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太陽能電池，在一定程度上可以說是晶硅技術(shù)與薄膜技術(shù)的結(jié)合。日本企業(yè)在HIT技術(shù)方面走在了前沿，國內(nèi)企業(yè)更多是牛刀小試，在規(guī)模化生產(chǎn)方面仍然落后于人。不過中國光伏企業(yè)也自有其優(yōu)勢，天合光能的多晶硅電池技術(shù)轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到了24.4%，打破了德國弗勞恩霍夫研究院十?dāng)?shù)年來的壟斷地位。總結(jié)而言，未來晶體硅電池技術(shù)不會衰弱，但會逐漸演變?yōu)橛蒔ERC電池、HIT電池以及IBC電池為主導(dǎo)方向的更多元時代。
