【正文】 照河北工業(yè)大學(xué)任丙炎教授數(shù)據(jù)整理） ? 多晶硅材料按＄ 50/kg計算（未來 35年可以達到＄ 30）： ? ＄ 50/kg247。 70片 /kg=＄ ；（尺寸 125，厚度 180） ? ＄ 247。 ＄ （效率 17%， 硅材料每瓦成本 ） ? 長晶 + 切片： ? ＄ 75（長晶切片含利潤總成本） 247。 70片 /kg = ＄ ? ＄ 247。 =＄ （ 硅片每瓦成本 ） ? 電池生產(chǎn)統(tǒng)計每瓦成本 ：（ 125 125㎜ ） =＄ （ 20） ? 組件生產(chǎn)統(tǒng)計每瓦成本 （含電池外的其它材料）：＄ （ 30） ? 由材料到電池組件的總成本： ? ＄ +＄ +＄ +＄ ＄ ? 折合人民幣：＄ ￥ =￥ ? 最新發(fā)展：材料到組件成本 20 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 太陽電池制造成本：組件 系統(tǒng)安裝 并網(wǎng)發(fā)電 ? 并網(wǎng)光伏電站安裝每瓦價格按組件 1倍價格計算 ： ? ￥ 2 ≈ ￥ 19, 1kW = ￥ 19000 ? 1 kWh = 1度電，在廣州晶體硅太陽電池每瓦平均年發(fā)電 , 在青?？梢园l(fā)電 ? 1kW電池 20年發(fā)電量 ： ? 1kW 1500h/每年 20年 = 30000 度電 （西寧） ? 1kW 1100h/每年 20年 = 22023 度電 （廣州） ? （青海： 1500小時，廣東 1100小時） ? 每度電安裝總成本 / 20年的發(fā)電量 ： ? ￥ 19000 247。 30000 度 = /度 （西寧） ? ￥ 19000 247。 22023 度 = /度 （廣州） 21 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 太陽電池制造成本：發(fā)展預(yù)測與趨勢 ? 如多晶硅的價格降為 $35/Kg，硅片的厚度實現(xiàn) 160μm，則： ? 多晶硅按＄ 35/kg247。 79片 /kg=＄ 247。 ＄ ? 由材料到電池組件的總成本： ? ＄ +＄ +＄ +＄ ＄ ? 折合人民幣：＄ ￥ =￥ ? 每安裝工程瓦按組件 1倍價格計算：（￥ ） 2≈￥ ? 完成電池并網(wǎng)工程后每度電的成本： ? ￥ /瓦（裝機） 1000瓦 小時 =￥ 17170/度（每度電） ? 每度電安裝總成本 /20年的發(fā)電量 ? ￥ 17170 /度（每度電） 247。 30， 000 度 = /度電 （西寧） ? 隨著科技的不斷進步，各個工藝環(huán)節(jié)的成本還會繼續(xù)下降。成本還會繼續(xù)下降。屆時，光伏發(fā)電將成為真正的替代能源。 22 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 新型太陽電池發(fā)展 ? 三代太陽電池的概念和論述來自國際著名的太陽電池的研究專家Martin A. Green教授。上世紀七十年代初， Martin A. Green及其研究團隊在澳洲新南威爾士大學(xué)開始了晶體硅太陽電池的研究，此后一直到今天，新南威爾士大學(xué)研究團隊一直保持著單晶硅太陽電池最高轉(zhuǎn)換效率的世界紀錄。 ? Martin A. Green在研究中發(fā)現(xiàn)了晶體硅（第一代）電池的問題：雖然轉(zhuǎn)換效率可以達到很高，甚至接近單結(jié)電池極限，但是需要高質(zhì)量低缺陷的昂貴晶體材料和復(fù)雜耗時的工藝。鑒于此，新南威爾士團隊在八十年代后期開始對薄膜太陽電池（第二代）進行研究，九十年代，他們開發(fā)出在玻璃上沉積硅工藝，并由 Pacific Solar公司所驗證。 ? 與第一代太陽電池相比，第二代電池的好處是采用沉積技術(shù)，減少材料制備過程的有毒物質(zhì)和降低了價格，代價是效率的降低和穩(wěn)定性的問題。 23 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 ? 第三代光伏技術(shù)旨在利用類似第二代的沉積技術(shù)制備高效電池，目標(biāo)是實現(xiàn)生產(chǎn)成本低于 ，甚至低于 ，同時在生產(chǎn)過程中盡量使用無毒物質(zhì)。 ? 目前他們主要在全硅疊層電池和熱載流子電池方面進行研究。 24 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 ? 第三代光伏技術(shù)的核心理念是高效、長壽與低價。 ? 第三代光伏技術(shù)包括： 疊層太陽電池； 熱載流子電池； 多電子空穴對電池； 雜質(zhì)能級以及多能帶太陽電池； 熱光伏電池和； 運用新材料等制備的電池，如染料敏化電池。 ? 其中大部分的電池還處于實驗室試驗階段甚至理論階段，如多能帶太陽電池。但是具有沖擊低價、高效這一目標(biāo)的潛力。 25 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 ? 在晶體硅電池迅猛發(fā)展的今天，也有學(xué)者對 Martin A. Green三代電池的說法提出了異議，討論的核心在于薄膜電池能否取代第一代電池。 ? 按照 Martin A. Green當(dāng)初的設(shè)想，薄膜太陽電池將在 2023年后成為市場的主流， 2023后第三代電池將迅速發(fā)展。 ? 有學(xué)者也稱第三代光伏技術(shù)為新一代光伏技術(shù)，或者未來一代光伏技術(shù)。無論命名如何，學(xué)術(shù)界一直以來對這一領(lǐng)域都保持了巨大的熱情和興趣，特別是憑借迅猛發(fā)展的納米技術(shù)和材料技術(shù)，科學(xué)家們有機會應(yīng)對 ShockleyQueisser 極限效率的挑戰(zhàn)。 26 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 ? 晶體管之父 William Bradford Shockley 或許沒有想到，他關(guān)于半導(dǎo)體的工作不僅引發(fā)了一次產(chǎn)業(yè)革命，在數(shù)十年后又為另外一個龐大行業(yè)提供了研究的基礎(chǔ)。 1961年，他與 Queisser 通過理論計算發(fā)現(xiàn)，半導(dǎo)體中光電轉(zhuǎn)換的效率極限約為 32%。效率極限與材料的帶隙有關(guān)，具有最高理論轉(zhuǎn)換效率的材料是 GaAs，其極限效率接近 32%，而 Si的極限效率要低一些。 ? 雖然 Shockley預(yù)言了半導(dǎo)體太陽電池的極限效率，但是他的結(jié)果僅適用了單個 pn結(jié)的器件，隨著 技術(shù)日益完善，采用新材料、具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的新型光伏器件的制備技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn) 。對于多個 pn結(jié)結(jié)構(gòu)的多結(jié)疊層電池和采用納米技術(shù)制備的新材料和新結(jié)構(gòu)的電池而言，它們不受 Shockley 極限的限制，以至可獲得超過 40%甚至 50%的效率。 27 太陽能系統(tǒng)研究所 Institute for Solar Energy Systems 2023/3/4 William Bradford Shockley (February 13, 1910 – August 12, 1989) W. Shockley and H. J.