塑料：太陽能電池材料未來寵兒

文/陶 炎 疏朝龍

背包上噴涂一種材料，人們一邊走路一邊就能給手機(jī)、MP3等充電；公交車站防雨棚上覆蓋這種材料，乘客就可以一邊等車一邊給手機(jī)充電。這不是科幻電影，而是發(fā)生在美國洛杉磯的真實(shí)場景。這種神奇的材料就是塑料太陽能電池材料——繼晶體硅、無機(jī)薄膜之后的第三代太陽能電池材料。而現(xiàn)在，這種被稱為太陽能發(fā)電行業(yè)未來寵兒的材料也已在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。

據(jù)南京化工園紫金科創(chuàng)特區(qū)傳出消息，位于該特區(qū)的南京歐納壹有機(jī)光電公司已經(jīng)成功試生產(chǎn)出有機(jī)薄膜太陽能電池材料。歐納壹公司董事長肖淑勇博士表示，相對于晶體硅和無機(jī)薄膜而言，納米級的第三代塑料太陽能電池材料具有柔韌性好、成本低、商業(yè)利用價(jià)值高等多種優(yōu)勢，將成為太陽能發(fā)電行業(yè)的“新寵”。

據(jù)肖博士介紹，全世界共有136個(gè)國家處于普及應(yīng)用太陽能電池的熱潮中，其中有95個(gè)國家正在大規(guī)模進(jìn)行太陽能電池的研制開發(fā)，積極生產(chǎn)各種相關(guān)的節(jié)能新產(chǎn)品。目前，全球太陽能電池材料共有三代，第一代是晶體硅太陽能電池材料，包括單晶硅和多晶硅。目前市場上常見的是多晶硅太陽能電池材料，盡管光電轉(zhuǎn)化率較高，但是此類材料生產(chǎn)過程污染高，原材料無法降解，同時(shí)工藝復(fù)雜，成本高、能耗大。第二代是無機(jī)薄膜太陽能電池材料，相對于第一代晶體硅材料而言，其工藝已經(jīng)簡化，但仍然依托高真空工藝技術(shù)，設(shè)備投資很大，而且材料中要用到儲量較少的稀土，其中一種稀土銦非常稀缺，不太容易開發(fā)。第三代是塑料太陽能電池材料，又稱有機(jī)薄膜太陽能電池材料。其生產(chǎn)工藝簡單，能耗小，成本低。這種材料是有機(jī)化合物，可以降解，是綠色環(huán)保產(chǎn)品。據(jù)測算，目前塑料太陽能電池材料的發(fā)電效率在10%左右，甚至能達(dá)到12%，每瓦發(fā)電成本約是多晶硅電池的1/10，有著較高的商業(yè)利用價(jià)值。

肖淑勇博士介紹，由于有機(jī)太陽能材料是納米級材料，質(zhì)量輕，使用量非常小，最大的優(yōu)點(diǎn)是柔韌性好，不僅制成的器件能彎曲能折疊，而且可以做成溶液形成膜，印刷或噴涂在物體表面，進(jìn)行發(fā)電。

肖淑勇強(qiáng)調(diào)，第三代塑料太陽能電池材料雖然優(yōu)勢突出，市場前景廣闊，但全球尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。其應(yīng)用也尚未大規(guī)模推廣，現(xiàn)在的客戶大多是科研院所、大型企業(yè)的研發(fā)中心等。目前，全球只有少數(shù)幾家研究所能夠研發(fā)和生產(chǎn)這種產(chǎn)品。加拿大的One Material公司專門從事塑料太陽能電池材料的研發(fā)和生產(chǎn)，公司已經(jīng)掌握了10多項(xiàng)全球發(fā)明專利，諸多發(fā)明專利已轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品進(jìn)入市場，同時(shí)與三星、GE、夏普等國際企業(yè)保持合作關(guān)系。肖淑勇在南京化工園成立的南京歐納壹公司，也已建立了研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，并從去年9月份開始試生產(chǎn)塑料太陽能電池。據(jù)了解，歐納壹公司的生產(chǎn)工藝技術(shù)全球領(lǐng)先，試生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異，價(jià)格是黃金的10倍，產(chǎn)品已經(jīng)供給中科院等國內(nèi)科研院所使用。

目前，南京歐納壹公司加大了國內(nèi)市場的開發(fā)，未來公司計(jì)劃和國內(nèi)大型廠商、研究院校等合作，從類似美國的“小項(xiàng)目”入手，將塑料太陽能電池材料推廣到市場上，再進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)。肖淑勇表示，公司將致力于改變太陽能企業(yè)依托于政府政策的局面，希望能將太陽能技術(shù)真正轉(zhuǎn)變?yōu)榭萍忌唐?，而非政策依托附品，從而作為高效的綠色再生能源獨(dú)立進(jìn)入能源市場競爭。

據(jù)了解，南京公司試生產(chǎn)的產(chǎn)品已經(jīng)供不應(yīng)求，公司即將在南京化工園設(shè)立廠房，擴(kuò)大生產(chǎn)。