美國當(dāng)?shù)貢r間9月8日，中國政府與美國第一太陽能公司（FirstSolar）簽署備忘錄，雙方計劃在內(nèi)蒙古鄂爾多斯建造200萬千瓦的太陽能發(fā)電廠。這將是世界上最大的太陽能發(fā)電廠，可供300萬戶居民用電。

    就在兩周以前，中國政府還鄭重表態(tài)，多晶硅和太陽能電池行業(yè)存在重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象。在這個當(dāng)口，中國政府為何還與第一太陽能公司高調(diào)啟動鄂爾多斯的太陽能發(fā)電廠項目？

    原因之一或許在于：第一太陽能公司主攻的并非多晶硅太陽能電池。實際上，這家公司是薄膜太陽能電池技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。

    這筆超級大訂單也預(yù)示著薄膜太陽能電池今后有望在中國乃至全球得到更多的應(yīng)用。

    多晶硅過剩

    與第一太陽能公司不同的是，中國企業(yè)生產(chǎn)的基本上都是多晶硅太陽能電池，其主要原料為多晶硅。

    與薄膜太陽能電池相比，多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率更高。薄膜太陽能電池一般不超過10%，而多晶硅太陽能電池大多在14%以上。

    但薄膜太陽能電池最大的優(yōu)勢在于，可以不使用價格不菲的硅，所需材料少于多晶硅太陽能電池，能耗也明顯低于多晶硅太陽能電池。

    當(dāng)然，薄膜太陽能的技術(shù)難度也較高，被認(rèn)為是多晶硅太陽能電池之后的下一代太陽能電池技術(shù)。

    前幾年，由于多晶硅材料供不應(yīng)求，國際市場上多晶硅的價格一度高達(dá)每噸數(shù)百美元。在這種背景下，中國多個地方上馬了多晶硅生產(chǎn)線。結(jié)果造成產(chǎn)能過剩，再加上金融危機的影響，多晶硅的價格隨之大幅跌落。

    在8月26日召開的國務(wù)院常務(wù)會議上，風(fēng)電和多晶硅等新興產(chǎn)業(yè)被認(rèn)為“出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)傾向”。

    同日，工業(yè)和信息化部總工程師朱宏任在該部召開的一個發(fā)布會上也表示：“太陽能、風(fēng)能等新興產(chǎn)業(yè)重復(fù)建設(shè)、無序上馬的問題不容忽視。”

    與此同時，多晶硅生產(chǎn)過程對能源的大量消耗，以及四氯化硅等有毒副產(chǎn)品對環(huán)境的污染，也遭到了不少批評。

    由于中國的多晶硅太陽能電池產(chǎn)品大多出口到發(fā)達(dá)國家，有人形象地稱之為“消費在外，污染在內(nèi)”。

    在多晶硅太陽能電池受到當(dāng)頭棒喝之際，太陽能電池家族中另一位成員——薄膜太陽能電池的走向頗為引人注目。

    薄膜興起

    過去幾年中，薄膜太陽能電池的產(chǎn)量處于高速增長之中。

    根據(jù)市場調(diào)查公司DisplaySearch在8月11日發(fā)布的太陽能電池產(chǎn)能趨勢報告，2009年薄膜太陽能電池產(chǎn)能約為358萬千瓦。

    這家公司的報告還顯示，2005年薄膜太陽能電池在全部太陽能電池產(chǎn)能中約占5%，到2009年預(yù)計會超過20%。

中國電力投資集團西安太陽能電力有限公司一位技術(shù)人員對《科學(xué)新聞》解釋：“顧名思義，薄膜電池就是將一層薄膜制備成太陽能電池，由于其用硅量極少，故更容易降低成本。”

    這位技術(shù)人員還說：“薄膜太陽能電池既是一種高效能源產(chǎn)品，也更容易與建筑完美結(jié)合。在國際市場硅原材料持續(xù)緊張的背景下，薄膜太陽電池已成為國際光伏市場發(fā)展的新趨勢和新熱點。”

    目前，薄膜太陽能電池主要包括硅基薄膜太陽能電池、碲化鎘薄膜太陽能電池、銅銦鎵硒薄膜太陽能電池等。其中以第一太陽能公司為代表的碲化鎘薄膜太陽能電池技術(shù)最為常見。

    在薄膜太陽能電池市場上，領(lǐng)先者是美國、日本等國的企業(yè)。不過一些中國太陽能電池生產(chǎn)企業(yè)在薄膜太陽能電池這一新興領(lǐng)域也不甘落后。

    9月9日，位于河北保定的上市公司天威保變發(fā)布公告稱，該公司控股子公司天威薄膜將投資30多億元，建設(shè)年產(chǎn)15萬千瓦非晶硅薄膜太陽能電池的二期項目。

    兩個多月前，天威薄膜年產(chǎn)4.65萬千瓦的非晶硅薄膜太陽能電池生產(chǎn)線已經(jīng)投產(chǎn)，其初始光電轉(zhuǎn)換效率在8%左右。

    除了天威，百世德太陽能、無錫尚德等企業(yè)也已經(jīng)或即將投產(chǎn)薄膜太陽能電池生產(chǎn)線。不過，這些企業(yè)的薄膜太陽能電池生產(chǎn)技術(shù)大多從國外進口。

    薄膜太陽能電池的前景廣闊，但并不等于沒有風(fēng)險。

    中國電子材料行業(yè)協(xié)會的李清巖告訴《科學(xué)新聞》，由于技術(shù)和成本等因素，未來一段時間內(nèi)，多晶硅仍將持續(xù)成為太陽能電池產(chǎn)業(yè)的主體。

    “目前，薄膜太陽能電池在中國太陽能電池產(chǎn)業(yè)中的比重僅占10%左右。未來10年到20年，薄膜太陽能電池也不會占據(jù)太陽能電池的主導(dǎo)位置，因為其技術(shù)不夠成熟。”他說：“有的薄膜太陽能電池，效率相對晶硅太陽能電池差很多，有一些效率較好的成本又過高。”

    三氟化氮之憂

    薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)要想在未來的競爭中擊敗多晶硅太陽能電池，還必須直面一個環(huán)境難題：薄膜太陽能電池生產(chǎn)過程中釋放的三氟化氮，被認(rèn)為是一種溫室氣體。

    2008年，美國加州大學(xué)爾灣分校地球系統(tǒng)科學(xué)系的邁克爾·普拉瑟（MichaelPrather）及其同事在《地球地理學(xué)研究學(xué)報》上發(fā)布研究論文稱，三氟化氮的溫室效應(yīng)是二氧化碳的17000倍。在半導(dǎo)體、液晶面板和薄膜太陽能電池生產(chǎn)過程中，都可能釋放三氟化氮。

    普拉瑟告訴《科學(xué)新聞》，三氟化氮顯著的溫室效應(yīng)在大氣中能夠存在550年以上，對紅外線的吸收能力也很強。

    美國加州大學(xué)斯克里普斯海洋研究所雷·魏斯（RayWeiss）及其研究團隊還發(fā)現(xiàn)，三氟化氮在大氣中的濃度由1978年的0.02/萬億上升到了2008年的0.454/萬億。

    魏斯稱，雖然目前在人類活動所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)中，二氧化碳占到了60%,三氟化氮只占0.04%，但三氟化氮所占的比例可能會呈指數(shù)級增長。

他告訴《科學(xué)新聞》：“我們的監(jiān)測結(jié)果表明，大氣中三氟化氮的排放量要比預(yù)期的高4到5倍。”

    目前，《京都議定書》只涉及到6種氣體：二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟化碳和六氟化硫。普拉瑟和魏斯建議，將三氟化氮也列入需要減排的溫室氣體之列。

    魏斯說：“我們應(yīng)該對三氟化氮的減排制訂相應(yīng)的激勵機制。”

    中國氣象局大氣成分觀測服務(wù)中心劉煜則表示，三氟化氮所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)的確強于二氧化碳，但目前全球大氣中三氟化氮的含量并不高。

    魏斯也指出，目前三氟化氮的排放量僅占0.04%，它不會成為最糟糕的溫室氣體。而且，大多數(shù)清潔技術(shù)的使用，無論是薄膜太陽能電池還是風(fēng)力發(fā)電機，其生產(chǎn)過程都會伴隨溫室氣體的產(chǎn)生，只要它們的使用壽命足以彌補溫室氣體的排放，那么這些新技術(shù)還是有益的。

    他舉例說：“薄膜太陽能電池板的使用壽命多為數(shù)十年，而它們僅僅需要一兩年的時間就可以彌補生產(chǎn)過程中釋放的溫室氣體。”

    普拉瑟則表示，半導(dǎo)體、液晶面板和薄膜太陽能電池板還可以考慮替代方案，減少其生產(chǎn)過程中溫室氣體的排放，尤其重要的是，“必須進行公平的評估”。