日本控股(日本 Holdings)和美國科納卡技術(shù)(Konarka Technologies)宣布,雙方已經(jīng)就從2010年4月開始的有機薄膜太陽能電池的共同開發(fā)、生產(chǎn)及銷售事宜,簽署了一攬子業(yè)務(wù)及資本合作協(xié)議。雙方的計劃是在完成共同開發(fā)后,如果在2012年度判斷認(rèn)為有業(yè)務(wù)可行性的話,將在日本成立兩公司的合資公司,推進有機薄膜太陽能電池的量產(chǎn)。資本方面,日本將向科納卡出資2000萬美元。
有機薄膜太陽能電池是一種通過有機半導(dǎo)體材料進行pn接合或是構(gòu)成pin接合,然后將電力轉(zhuǎn)換為光的太陽能電池。特點是厚度薄、重量輕、可彎曲、顏色的選擇自由度較高,以及可通過卷對卷方式制造,因此有望大幅降低制造成本等。不過也存在很多課題??萍{卡已經(jīng)實現(xiàn)了有機薄膜太陽能電池的產(chǎn)品化,不過模塊轉(zhuǎn)換效率僅為“3~4%”(科納卡執(zhí)行主席兼創(chuàng)始人Howard R.Berke),低于現(xiàn)有的各種太陽能電池。另外,還存在壽命較短等課題。
此次的共同開發(fā),“以實現(xiàn)10%的模塊轉(zhuǎn)換效率和10年壽命為目標(biāo)”(日本的代表執(zhí)行社長松崎正年)。兩公司的計劃是如果能夠在2012年度之前達(dá)成目標(biāo)的話,將設(shè)立合資公司,從2013年前后開始量產(chǎn),以亞洲為中心擴大銷路。松崎表示,“計劃在(從開始制造的)5年內(nèi)實現(xiàn)500億日元的規(guī)模”。
日本已經(jīng)與美國通用電氣(General Electric)就有機EL照明產(chǎn)品的開發(fā)展開了合作(參閱本站報道)。此次下定決心開發(fā)有機薄膜太陽能電池的原因是“(有機薄膜太陽能電池)有望與有機EL照明產(chǎn)品形成協(xié)同效應(yīng)”(松崎)。具體是指日本的核心技術(shù)(1)對水和氧具有高阻隔性的薄膜技術(shù),(2)在各種光學(xué)類業(yè)務(wù)中積累的“光管理技術(shù)”(松崎),(3)在膠卷業(yè)務(wù)中積累的卷對卷式涂布技術(shù),以及(4)各種有機材料的開發(fā)技術(shù),將在有機EL照明產(chǎn)品和有機薄膜太陽能電池兩個方面發(fā)揮優(yōu)勢。
另一方面,目前備受關(guān)注的非硅類太陽能電池是化合物太陽能電池中的CdTe類和CIGS類(參閱本站報道)。不過,日本的松崎認(rèn)為,采用這種化合物材料的太陽能電池只不過是曇花一現(xiàn)。松崎還指出,“化合物材料曾經(jīng)有一段時間被用作復(fù)印機的感光體等。不過,在具有毒性以及性能不穩(wěn)定等問題上存在課題,被非晶硅和有機光導(dǎo)體(OPC)取代了。估計在太陽能電池領(lǐng)域也會出現(xiàn)同樣的情況”。
2010年內(nèi)實現(xiàn)10%的單元轉(zhuǎn)換效率是試金石
兩公司制定的在2012年度之前的目標(biāo)性能中,關(guān)于壽命問題已經(jīng)有了眉目。科納卡的Berke表示,“僅憑借在封裝中采用日本的高阻隔性薄膜這一項措施,便可將原來為5年的室外使用壽命提高至10年以上”。
另外,轉(zhuǎn)換效率目標(biāo)的實現(xiàn)存在較大障礙。目前,許多廠商和研究機構(gòu)都積極致力于有機薄膜太陽能電池的開發(fā),轉(zhuǎn)換效率還在持續(xù)提高。在已經(jīng)公布的產(chǎn)品中,美國Solarmer Energy的7.9%單元轉(zhuǎn)換效率名列第一,其它多家公司也已經(jīng)達(dá)到了7%以上。而且,這些公司中的大多數(shù)認(rèn)為可以在2010年內(nèi)實現(xiàn)10%的單元轉(zhuǎn)換效率。
科納卡也是其中之一??萍{卡的Berke表示,“研究機構(gòu)已經(jīng)獲得了7%的單元轉(zhuǎn)換效率。在2010年底將可以實現(xiàn)9~10%的單元轉(zhuǎn)換效率和5%的模塊轉(zhuǎn)換效率”