碲化鎘薄膜太陽能電池的發(fā)展日益受到重視。碲資源、電池成本、電池生產(chǎn)和使用對環(huán)境的影響等問題是碲化鎘薄膜太陽能電池發(fā)展中受到很多人關(guān)注的問題。本文對此進(jìn)行了分析討論，最后分析了工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)碲化鎘薄膜太陽能電池組件的關(guān)鍵技術(shù)。
  
　　引言

　　 碲化鎘薄膜太陽能電池的發(fā)展受到國內(nèi)外的關(guān)注，其小面積電池的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到了16.5%，商業(yè)組件的轉(zhuǎn)換效率約9%，組件的最高轉(zhuǎn)換效率達(dá)到11%。國內(nèi)四川大學(xué)制備出轉(zhuǎn)換效率為13.38%的小面積單元太陽能電池，54cm2集成組件轉(zhuǎn)換效率達(dá)到7％，正在進(jìn)行0.1┫組件生產(chǎn)線的建設(shè)和大面積電池生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)。
成本估算

　　 考慮電池的結(jié)構(gòu)為玻璃/SnO2：F/CdS/CdTe/ZnTe/ZnTe：Cu/Ni，碲化鎘薄膜的厚度為5微米，轉(zhuǎn)換效率為7%，1MW碲化鎘薄膜太陽能電池所消耗的材料的成本如下表所示。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　   

碲化鎘薄膜太陽能電池的材料成本
 

　　 可見，碲化鎘和透明導(dǎo)電玻璃構(gòu)成材料成本的主體，分別占到消耗材料總成本的45.4%和38.2%。

　　 消耗材料的成本還可以進(jìn)一步降低，如將碲化鎘薄膜的厚度減薄1微米，則碲化鎘材料的消耗將降低20%，從而使材料總成本降低9.1%，即從每峰瓦6.21元降為5.64元。如使用99.999%純度的碲化鎘，效率依然能達(dá)到7%，材料成本還將進(jìn)一步降低。因此，材料成本達(dá)到或低于每峰瓦5元人民幣是可能的。

　　 考慮工資、管理、電力和設(shè)備折舊等其他成本，碲化鎘薄膜太陽能電池的成本大約是每峰瓦13.64元人民幣或更低。因此，即使銷售價(jià)格為每峰瓦20~22元人民幣，約為晶體硅太陽能電池現(xiàn)在價(jià)格的60%，也能保證制造商有相當(dāng)?shù)睦麧櫩臻g。

　　 由于碲化鎘薄膜太陽能電池成本低，其發(fā)展對于解決我國西部地區(qū)分散居住人口的電力供應(yīng)具有重要意義。

　　碲資源

　　 碲是地球上的稀有元素，發(fā)展碲化鎘薄膜太陽能電池面臨的首要問題就是地球上碲的儲藏量是否能滿足碲化鎘太陽能電池組件的工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)及應(yīng)用。工業(yè)上，碲主要是從電解銅或冶煉鋅的廢料中回收得到。據(jù)相關(guān)報(bào)道，地球上有碲14.9萬噸，其中中國有2.2萬噸，美國有2.5萬噸。

　　 在美國碲化鎘薄膜太陽能電池制造商First Solar年產(chǎn)量25MW的工廠中，300~340公斤碲化鎘即可以滿足1MW太陽能電池的生產(chǎn)需要?？紤]到碲的密度為6.25g/cm3，鎘的密度為8.64g/cm3，則130~140公斤碲即可以滿足1MW碲