淺談：太陽電池的發展

    隨著礦石資源趨向枯竭以及由于二氧化碳排放而引起地球溫度變暖的資源/環境問題，作為清潔能源的太陽電池正期待一個大發展時期。自2000年以來，世界太陽電池的生產量正以每年140~150%的速度猛增，預計2010年僅日系廠商即可達3700MW。

    材料供應不足  

    迄今為止太陽電池使用材料大多為硅，硅又分為單晶硅、多晶硅和非晶硅3類。最近還有使用Cu、In、Ga、Se等所謂CIGS系，CdTe太陽電池，薄膜電太陽電池等上市，它們提高了變換效率，降低了成本，受到人們注目。

    現生產太陽電池的原料90%使用多晶硅，因此，多晶硅成為主要應用材料，近年生產能力呈現不足。2005年生產的多晶硅，供半導體用的為1.9萬噸，太陽電池用1.13萬噸，合計3.03萬噸;2006年太陽電池用多晶硅增長了60%，達1.8萬噸，半導體用增加8%，共2.05萬噸，合計3.85萬噸，而生產量為3.68萬噸，需求超過了生產。

    此外，今年太陽電池用多晶硅即將超過半導體，預計到2010年兩者的差距將繼續拉大，屆時太陽電池用多晶硅即達13.94萬噸，而計劃生產的不過近10萬噸，缺口很大(圖1)。

圖1 世界多晶硅的需求

    解決的辦法一是原料廠家擴大生產，二是努力生產較少使用非晶硅等原料的薄膜太陽電池，三是開發使用新材料諸如化合物薄膜太陽電池、有機太陽電池等，新材料有望在未來逐漸成為主要原料。

    生產廠商增多

    世界最大的多晶硅生產廠商是美國的Hemlock公司，2006年占世界生產總量的28%，年生產能力1萬噸，2010年可擴大到4倍。其次是德國的Wacker polysilicon公司，占18%，2010年生產能力可望翻番。第3大的是美國REC Silicon公司，占16%，計劃2008年生產1.35萬噸。第4大的是日本特庫雅瑪公司，占15%，年生產能力5400噸，2010年可提高到8400噸。

    日本廠商則主導著太陽電池的生產，無論是結晶硅還是薄膜硅生產廠商都發表了增產計劃，預計2010年可提高到現有生產能力的2.5倍。此外，中國的Suntech和德國的Q-Cells等新興公司，2008~10年間的生產都將突破千MW水平。2001年開始生產的這2家公司，發展極快，2006年已分別列入世界2、3位的生產大公司。