“太阳能之父”马丁格林：技术进步带来光伏发电效率大幅提升
10月19日，2016中国光伏大会在北京新国展开幕。20号上午，在E1馆创新剧场举行了以“高效电池技术进无止境”为主题的演讲，各国光伏行业前沿专家齐聚一堂，畅谈高效电池技术。被称为“太阳能之父”的澳大利亚新南威尔士大学教授马丁格林（Martin Green）表示，技术的成分跟组合在发生巨大的变化，未来90%使用现有技术的产品会减少。通过发展不同的电池技术可以充分利用这些技术本身的优势来提高效率降低成本。
以下是Martin Green演讲实录：
Martin Green：很高兴有这个机会跟大家做一个演讲，希望可以感谢组织方，主办方邀请我来到这里，我名字叫做Martin Green。我是来自澳大利亚新南威尔士大学，光伏研究中心的主要负责人。我们的光伏研究中心，也是涉及到了其他的一些大学和研究机构，我今天想给大家介绍一下，就是一个非常有趣的一个概念，这样一个概念我想在我们刚刚两位讲者当中都是有提到这样一些概念。所以，想把他们两个人强调的概念结合在一起，放在我演讲当中。所以，我今天的演讲题目，叫做硅基叠层高效太阳电池技术展望。另外，我也是希望可以把这个薄膜这个电池融入到其中，彩色这个图片展示不同的一些光伏元件。过去5年当中价格变化，2010年的时候，基本上我们每一个不同的元件大概的价格都是差不多的。每一个都是大概可以是25%的样子，就是4分之一的样子。但是，慢慢你就是发现，由于我们的硅技术研发的进步。这些价格发生了变化，电池这个变化比较大，如果可以看一下，为什么发生这种情况？因为我们的生产成本得到了巨大的降低。另外，2010年到现在你会发现我们成本降低非常快，降低了50%的样子，如果去对比一下这个电池的价格。有这样成本下降，也是因为规模经济他们的成本有所下降。比如说，我们的生产，我们把这些电池融入到整个框架当中的时候这个成本也是下降了。没有大规模的生产。另外，我们有了这些技术的进步，也是可以利用到更加复杂的一些电池结构，这个也是因为大规模的生产之后，我们可以更好地去应用一些比较复杂的一些结构。
过去3年间这一段成本的下降，还有价格下降比较的稳定。三年当中可以看到，整个环境非常非常的稳定的。大概这个成本下降也是在12%左右，没有之前那么大了。可能成本最大的下降我觉得是晶片，也是由于我们这个电池到模块这样一个过程这个成本下降所带来的。在这边我想提到一些应用就是一些大型的地面安装的应用。由于有了一些大型广面电站提高了一些效率，这个是的来自德国一些研究。在几年以前我们安装一个大型的电站，可能会给我们带来的成本和投资是非常非常的大。可能一个模块的价格非常非常的高。一个平衡的系统成本也是非常高，所以加在一起还有各种各样的线路等等。你会发现当时的成本非常非常的高。我们如果仔细看一下这些平衡系统的这些成本，你可以看一下，最上面这340刀我们花在哪里？最上面就是德国人所专注减少成本的这一个部分。不好意思，我这边没有这个激光笔。到后面的时候，可以进一步减少这个部分的安装成本。
你这个成本可以减少到15到17的样子。所以，即便我们的这个模块效率没有发生改变，通过改变这个部分的成本，也可以巨大的降低这部分成本。所以，后面三个小方块，通过提高模块效率来减少的成本。我们可以从15%将效率提高到24%，甚至将这个成本减少到30%到35%。所以，当我们去安装这些大型系统的时候，模块的效率非常重要的。高效率带来低廉的成本。这样的思考方式会给我们带来什么呢？
首先，我们所有的电池的技术，不管是怎样的技术，以及这些技术的成分跟组合都是发生巨大的变化，在过去我们用了很多的技术，这些技术是涉及到了一些技术。慢慢就是得到一些减少。我们知道在过去可能90%是使用这样一些技术的产品会减少。这个是叫做技术路线图，可以告诉我们，在未来一段时间当中，我们的技术就是怎样地进行演变。博士也是给我们介绍了一些，Pierre Verlinden也是说到，在未来得10年当中有一些也是占据非常重要的这个份额，现在从90年代就开始研究的。之后，松下加入到我们，IBC开始做了。我们所说的另外一个技术，这个也是慢慢地占据更大的市场份额，这个也是我会一点一点给大家介绍的。
通过发展不同的电池技术，我们可以充分地去运用这些技术本身的优势，来帮助我们来提高效率，减少成本。大家可以看到未来的一段时间是会逐渐地减少。但是，出现了这些技术。我相信现在我们展馆当中一个展位就展示这样一些技术。另外，还有什么呢？因为我们大概3家的公司，他们都是已经展示了，其实24.1这样一个效率不仅如此，今年还有之前一家公司达到了21%，然后，松下达到24%。所以，这个就是我当时准备的一个幻灯片的时候，我们可以达到的最高的这个模块效率的24.1%，德国研究当中他们希望可以了解到，在未来我们的效率可以达到多高？所以，我们的机构希望用试验来正式我们其实可以达到35%左右的这个效率。这一个试验也是证实了这一点，我们得到的一个结果就是比较的类似，我们这个效率最后达到了34.5%。所以，这个其实是我们在今天实验室当中所可以证明的最高的效率。最右面这个图给大家介绍了基本的原理，大部分人可能都是会对这样一个电池结构表示熟悉。但是我们会有不同的材料。如果加了这个角色以后，这个蓝色就是在最上面的，剩下一些光就是穿过这部分的电池，走到电池的中部，最下面一层就是红色这一层。如果看一下效率，我们从这样的结构当中可以得到怎样的效率呢？这个图可以帮助你解答这个问题。这个图告诉你就是这个电池的数量和所可以达到一个效率的比例。如果你用硅作为一个电池，上面的这些材料就不受限制了。你可以选择任何的材料。
当然，这个也是我们正在试验当中的，有一个电池，我们可以达到的是20%几，也是刚刚所提到的。他这个可以达到26%。所以，我们可以在这个试验室当中达到相近的效率。当然，如果你没有受材料的限制，你的这个效率其实可以达到更高，甚至可以达到41%。当然，如果你用的就是比较的有限制的这个材料，可能直接达到41%不太可能的。但是，如果你在叠一层组织，如果下面一层就是硅，其实它是比较好的一个选择了。可以达到一个三层的结构。
当然，大家在这里选择的材料非常非常的重要，在这种三层的情况下，效率也会继续上升。但是，大家会发现这个底层的硅就会逐渐地脱出最佳选择的区间，我们可以用这个方式进一步提高效率。实用角度来说，对于这个电池我们仍然对于最高效率25%这个跟29%有很大的区别。跟3叠层可以达到类似的一个潜在的性能。我们在这里所说到电池效率就是40%，我相信业界将来可以达到的一个目标，就是这个目标，通过电池的堆积达到更高的效率的方式。
所以，在这里可能是有什么样子一些材料呢？我想多数人都是知道的，我们有一种非常有趣材料叫做钙太况，是指什么呢？我在右面给大家展示比较特别的晶体结构，这种材料有趣之处在于什么呢？它对于光伏非常非常的好，也包括了像铅等等，之前也是说到了，这个也是很好的一个选择。也是包括了一些生物的分子，像铁等等，这个也是在经济材料当中会有的。就是会把有机和无机化合物混合到一起，但是看一下左边这个图，这个图就是显示出来不同的技术，随着时间的退移可以达到什么样子的技术，这个是小与一平方厘米。最上面是什么呢？这个已经说到了，我们仍然看到了这个还是有一个记录，是可以达到25%左右。对于这个概太况这样的材料也是有大量的研究。最近有很多的研究，大家会发现，这个有一个很快的上升很快从10%上升到22%，这个已经是得到了非常好的一个发展。这个跟其他的技术相比有很好的竞争的优势。
可以看到，它是在硅的表面一层是非常的好，这个是非常好的一个选择。
所以，很多研究小组就是做了大量的时间，上面有一层薄膜，而且是概太况的薄膜，这个里面来说，这个里面有很多人正在工作，这个是什么呢？这个是第一个比较好的结果，就是斯坦福大学做出来的，他跟硅的电池是比较的相似，实际上就是一层硅上面有一他们可以确认电池效率达到24。所以，跟一个比较好的硅电池已经达到了相似了。所以，我相信一年到2年，是已经有非常大一个概念。这个是会持续30年，我想我们假设一下，这个寿命本身只有30天的样子。所以，当前的可耐久性非常的差，除此之外，我们也是会对这个里面使用的一些铅有问题。所以，之前那边翻译也是非常的好，就是模块当中使用这种这个问题。对于这样一个材料，就是有很多的试验结果，我们可以看到效率高于这样的一些26%。我相信就可以达到这样的一个目标。商业应用上不是非常有实践，还有其他的一些选项。
这个光伏现在已经达到了什么呢？但是，这个对于我们未来这个太阳能电池发展来说也是非常非常的好。这个可以更好地仿真这些材料，决定什么材料可以使用。唯一就是什么呢？其实是做到的。我时间已经到了，还有一分钟。
所以，这个是非常有趣的材料。这个有锌，有铜。所以，这样一些材料是跟硅比较的类似，是另外一些情况，这个材料本身就是考虑一个规模叠加的效应。这个结果希望什么呢？希望这个效率可以达到20%，这种结构是未来发展的一个方向。但是，考虑到这个材料。这个是9年10年是更好的一个时间框架。但是，现在要理解一下，这个是可以提到很多新的材料，就是这个情况。现在有一个问题，就是这个稳定性，耐久性是一个问题。我想也可以帮助我们，这种想法是可行的，现在已经有很多试验在正在进行当中，相信还有很多新的材料在研究当中。我们要考虑这些情况。
项目开始是3年前，从3%到5%提高到10%，这个是一个情况。达不到20%，因为有一些技术因素，我们需要找到技术路线才可以达到一个更好效率。这是比较难以工作，难以研究出成绩。而且，我们预见非常多技术层面的问题。这样一些技术，如果我们在整个行业当中可以找到了一些2020年前的解决方案，我们可以快速地先在这个实验室把这个效率提高到20%左右。
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