碲化镉的应用前景分析
1.世界太阳能发展迅速
2010年3月18日,C1ean Edgel公司发布了《2010年清洁能源发展趋势》,详细描述了全球清洁能源的发展形势,并提出了清洁能源市场面临的挑战。该报告显示:2009年三大主要绿色能源行业(太阳能发电、风能和生物燃料)的全球综合收入比2008年增长了11.4%,达到1391亿美元,预期到2019年这三个行业的总收入可达到3259亿美元。太阳能光伏产值(包括模块、系统组件和安装)预计从2009年307亿美元增加到2019年的989亿美元。2009年全球新装机容量接近60亿瓦,为前5年以来的近6倍增长。
另据全球能源网国际公司(Global Energy Network Institute,GENI)发布的《中国可再生能源潜力:从燃煤发电转型》的研究报告认为:中国是世界上发展快的国家之一,中国具备巨大的可再生能源发展潜力。中国是世界上大的光伏太阳电池生产国和出口国,95%的产量出口到其他国家。据估计,中国超过90%的地区可支持太阳能发电形式,特别是中国的西部。因此,中国在太阳能的利用上前景广阔。
碲化镉的应用前景分析
目前,大规模使用CdTe光伏技术的另一大障碍和镉的毒性有关。根据美国布鲁克文国家实验室的科学家们对晶体硅太阳能电池、碲化镉太阳能电池与煤、石油、天然气等常规能源和核能的单位发电量的重金属排放量的研究结果,发现石油的镉排放量是高的,达到44.3克/百万千瓦小时,煤次之,为3.7克/百万千瓦小时,而太阳能电池的排放量均小于1克/百万千瓦小时,其中又以碲化镉的镉排放量低,为0.3克/百万千瓦小时,与天然气相同。硅太阳能电池的镉排放量大约是碲化镉太阳能电池的两倍。First Solar提出了一种产品回收机制,即当First Solar每卖出一套产品,就提取一定比例的收入作为回收基金,由独立的第三方机构所管理,当产品达到使用寿命年限之后,由独立运作基金成立的回收公司会将产品回收。因为是独立运作,且不会因为First Solar营运状况的好坏而受到影响,可保证产品全部回收,不会在产品超过使用寿命年限后被任意丢弃。同时,废品经精炼后将稀有材料再利用,可部分解决一些稀有材料如碲元素的料源问题。此机制已经被德国、美国等主要太阳光电应用国家所接纳,因此First Solar产品可以顺利在这些国家进行销售。这也为碲化镉生产企业如何消除外界的环保疑虑提供了一个值得借鉴的成功案例。
碲化镉的应用前景分析CdTe是Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体,带隙1.5eV,与太阳光谱非常匹配,最适合于光电能量转换,是一种良好的PV材料,具有很高的理论效率(28%),性能很稳定,一直被光伏界看重,是技术上发展较快的一种薄膜电池。碲化镉容易沉积成大面积的薄膜,沉积速率也高。CdTe薄膜太阳电池通常以CdS /CdT e异质结为基础。尽管CdS和CdTe和晶格常数相差10%,但它们组成的异质结电学性能优良,制成的太阳电池的填充因子高达F F =0.75。