引言

   碲化鎘薄膜太陽能電池的發(fā)展受到國內外的關注，其小面積電池的轉換效率已經(jīng)達到了16.5%，商業(yè)組件的轉換效率約9%，組件的最高轉換效率達到11%。國內四川大學制備出轉換效率為13.38%的小面積單元太陽能電池，54cm2集成組件轉換效率達到7％，正在進行0.1┫組件生產(chǎn)線的建設和大面積電池生產(chǎn)技術的研發(fā)。

     消耗材料的成本還可以進一步降低，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，效率依然能達到7%，材料成本還將進一步降低。因此，材料成本達到或低于每峰瓦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)在價格的60%，也能保證制造商有相當?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)相關報道，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碲化鎘薄膜太陽能電池的生產(chǎn)需要。

    由以上數(shù)據(jù)可以知道，按現(xiàn)已探明儲量，地球上的碲資源可以供100個年生產(chǎn)能力為100MW的生產(chǎn)線用100年。

    環(huán)境影響
                 
    由于碲化鎘薄膜太陽能電池含有重金屬元素鎘，使很多人擔心碲化鎘太陽能電池的生產(chǎn)和使用對環(huán)境的影響。多年來，一些公司和專家不愿步入碲化鎘太陽能電池的開發(fā)和生產(chǎn)。那么，碲化鎘薄膜太陽能電池的生產(chǎn)和使用中鎘的排放究竟有多嚴重呢？

    為此，美國布魯克文國家實驗室的科學家們專門研究了這個問題。他們系統(tǒng)研究了晶體硅太陽能電池、碲化鎘太陽能電池與煤、石油、天然氣等常規(guī)能源和核能的單位發(fā)電量的重金屬排放量。在太陽能電池的分析中，考慮了將原始礦石加工得到制備太陽能電池所需材料、太陽能電池制備、太陽能電池的使用等全壽命周期過程。研究結果表明（見圖1），石油的鎘排放量是最高的，達到44.3g/GWh，媒次之，為3.7g /GWh。而太陽能電池的排放量均小于1g /GWh，其中又以碲化鎘的鎘排放量最低，為0.3 g /GWh。與天然氣相同，硅太陽能電池的鎘排放量大約是碲化鎘太陽能電池的兩倍。