当代太阳能光伏产业的发展方向是第三代光伏技术。“第三代”发电技术,也就是绿色光伏发电技术,特点是绿色、高效(单位峰值功率发电量多)、价廉和寿命长。
    第一代光伏发电技术=晶体硅光伏发电,有单晶硅和多晶硅的差别。
    第二代光伏发电技术=花式品种繁多的薄膜电池,主要有1)非晶、纳米晶、微晶等硅薄膜,2)CIGS即铜铟镓硒组成的薄膜, 3)TeCd碲化镉薄膜,4)一个新发展是CZS3(Sn,Se,S)即由铜锌二价元素和六价元素硒和硫还有四价元素锡组成的薄膜,优点是材料成本低廉,而且比较丰富。5)新出现的一个品种是,GaAs砷化镓薄膜电池,据报导,其转化率已高达28.4%!我个人认为,这将是诸多薄膜电池中,最有发展前景的品种。
    第三代光伏发电技术=“太阳能炼硅+跟踪+聚光+高效聚光硅电池”。当然,也有人认为是“高倍聚光+跟踪+高效聚光砷化镓电池”。
    当前人们对光伏产业的发展,有不少质疑,工信部就认为光伏产业从高纯硅的提炼到光伏组件的生产,有不少“环节”属高耗能、高污染的行业,仅能量的回收,至少长达2~3年! 原因在于,用改良西门子法生产多晶硅,耗能高达150~200度/公斤,同时又产生出高污染环境的四氯化硅。(电工之家https://www.dgzj.com)“第三代”光伏技术将大幅度减少多晶硅的用量,而太阳能炼硅就不仅可少耗能,而且没有污染,已在2011年第7期的《物理学报》,写了一篇正式发表的论文。
    为什么“第三次”光伏技术能大幅度节约多晶硅?其技术措施是:
    1)跟踪:已做出性能极好的,可避免风、雨、雷、雹,包括沙尘暴污染的跟踪漏斗,至少将直射光发电量增加30%~40%。这将使多晶硅的用量减少30%~40%,而且已做到2.0~3.0元/每瓦的跟踪成本。
    2)聚光:能大幅度降低光电池硅材料和非硅材料用量。例如,4倍聚光,尤其对“直射光”的聚光,可将硅材料、非硅材料的每度电“耗能”下降到原有的1/4。
    这一散热片的突出优点:能大幅度降低硅片工作温度,同时也就增加了发电量和延长电池片的使用寿命。增加发电量和延长了使用寿命,也就是少使用多晶硅。
    3)聚光高效硅基电池:硅电池的转化率越高,所消耗的多晶硅就越少。目前用的是美国Sun Power公司供应的转化率为22%的n型硅基聚光电池。而很“妙”的是,在聚光的条件下,聚光电池,会出现非线性增长。4倍聚光导致闭路开环电压增长了10%!因而这一n型光电池就呈现出24.5%的转化率!很希望有新型更高效的,如砷化镓薄膜等聚光电池的出现。
    4)在所有上述介绍的“绿色”技术中,最为“核心”的技术是太阳能炼硅。
    太阳能炼硅有一系列优点:a)将大幅度降低化石能源消耗,b)完全没有四氯化硅……等污染,c)高质量,寿命长,只有微弱的光致衰减,d)低成本,有“可能”将当前太阳能高纯硅约250~500元/公斤的市场价下降到仅75~150元/公斤,e)将多晶硅产业变为绿色产业。
    上述“绿色”发电技术,或“第三代”光伏发电技术,已有一个演示的“窗口”,也就是在甘肃省武威地区已建成的“4倍聚光+转盘式跟踪”,峰值功率为1兆瓦的小型光伏电站