硅短缺制约光伏市场的发展

　　然而，当这一技术落到地面时，其发展却有点缓慢。光伏市场的回报与投资不相匹配，其他资源比如煤、水利或者核能发电现在还是便宜很多。除此之外，原材料硅短缺成为制约光伏技术和市场发展的瓶颈。

　　作为整条产业链的核心，太阳能电池目前主要分为单晶硅、多晶硅及以非晶硅为代表的薄膜技术三种。

　　标准的光伏组件由单晶和多晶硅制成。制作一个组件的成本中，50%的成本在于经过加工了的硅片的成本。1980年，美国麻省理工学院的伊曼纽尔·萨克斯发明了成串带状晶体生长技术(美国4661200号专利)，这个工艺使生产连续的薄条多晶硅片成为可能，消除了之前切割硅棒造成的浪费和巨大费用，生产成本的降低使更广泛应用太阳能技术变得更加切实可行，太阳能电池板行业从此开始高歌猛进。

　　单晶硅技术工艺成熟，实验室转换效率最高为25%，商业化转换效率为15%至18%，但成本较高；多晶硅技术成本较低，但转换效率不如单晶硅，实验室转换效率最高为21%，商业化转换效率为13%至16%。

　　而且，晶体硅的生产是能源密集型，使光伏产业依赖于昂贵而稀缺的原材料硅，导致光伏太阳能产业同微电子产业竞争。

　　目前，全球只有12家工厂生产光伏级别的多晶硅，当微处理器和光伏市场都繁荣发达时，硅价就会飙升。比如，2004年，因为电子行业的需求相当旺盛，硅的成本大幅上涨。因此，科学家在继续进行硅研究的同时，也开始着手寻找替代原材料的研究。

　　能效提升初露端倪

　　固态物理学表明，硅并非光电转换的理想材料。外太空应用方面使用的技术都是最先进的，使用的也是最纯净的、高性能的硅，其光电转换效能约为30%。但市场上绝大部分光伏组件的平均转换效能为12%至18%，改进转换效率是业内的头等大事。

　　最近，能效转换取得的进步依靠集中太阳光线，这同放大镜集中光线来点火有异曲同工之处，它需要配备30厘米厚的透镜的笨重装置。研究人员使用革新的薄膜技术，可以在打破能效转换记录的同时，制造比以往更加轻便的太阳能电池。他们的目的是找出太阳能电池的理想结构，更好地降低成本、缩小尺寸、方便大批量生产。

　　2007年，美国特拉华大学领导的联合研究机构进行了一个项目，旨在为新的高效的晶体硅太阳能电池研发技术基础，经过21个月的刻苦攻关，该研究团队获得了42.8%的能效转换记录。他们独特的太阳能电池结构将光学设计整合进入太阳能电池，研制出了一种很容易安装在笔记本电脑上的便携小设备，该研究团队的目标是，到2010年突破50%的能效转换记录。

　　随着多晶硅产能的不断增长，目前供不应求的状况会得到缓解，预计到2010年前后，太阳能面板的价格将降至目前的1/3，这将缩小和传统能源价格方面的差距，从而进一步增强产业的竞争力。