如果太陽(yáng)能安裝和周圍設(shè)備成本也降低一半，太陽(yáng)能發(fā)電成本就只有每千瓦時(shí)6美分，在美國(guó)陽(yáng)光明媚的地區(qū)，這就低于今天美國(guó)的平均電力成本。

在這十年的最后，美國(guó)制造商會(huì)使太陽(yáng)能電池板便宜一半以上，這是對(duì)比他們現(xiàn)在所做的電池板。那就會(huì)足夠便宜，使太陽(yáng)能發(fā)電可與化石燃料電力競(jìng)爭(zhēng)，這是根據(jù)能源與環(huán)境科學(xué)中心（Energy & Environmental Science）的一項(xiàng)新的研究。成本降低所依賴的技術(shù)，已經(jīng)在研究實(shí)驗(yàn)室演示，就在初創(chuàng)企業(yè)，大學(xué)和主要的太陽(yáng)能電池制造商那里，而且可能涉及硅，這種材料，今天大部分太陽(yáng)能電池板的制備都要采用。

這篇報(bào)道的作者是麻省理工學(xué)院的一些研究人員，牽頭的是托尼奧•布納西西（Tonio Buonassisi），他是機(jī)械工程和制造技術(shù)教授，報(bào)道確認(rèn)了一些早期的技術(shù)，如果一起使用，就可以減少太陽(yáng)能電池板制作成本，達(dá)到每瓦52美分。目前，這一成本超過(guò)每瓦一美元。在每瓦52美分，假設(shè)類似的成本降低出現(xiàn)于安裝和設(shè)備，比如逆變器，那么，太陽(yáng)能發(fā)電成本就只有每千瓦時(shí)6美分，在美國(guó)陽(yáng)光明媚的地區(qū)，就會(huì)少于今天美國(guó)的平均電力成本?，F(xiàn)在，在陽(yáng)光充足地區(qū)，太陽(yáng)能發(fā)電成本大約是每千瓦時(shí)15美分，這是根據(jù)美國(guó)能源部的數(shù)據(jù)，但是，這一成本會(huì)大幅走高，這是因?yàn)?，采用小型裝置或在多陰地區(qū)，太陽(yáng)能裝置只能產(chǎn)生較少的電力。

最好的方法是，要降低每瓦的成本，就要使太陽(yáng)能電池更有效，這樣，更多的電力就可以產(chǎn)生，而只需要一定量的材料和工廠設(shè)備。提高效率也會(huì)降低安裝成本，因?yàn)橹恍枰^少的太陽(yáng)能電池板。但是，效率的提高還不夠，達(dá)不到每瓦52美分。制造商制作太陽(yáng)能電池，也需要采用更薄的硅片，制作晶片要采取一種方式，更少浪費(fèi)硅晶片，而且可以加快生產(chǎn)。如果高效太陽(yáng)能電池設(shè)計(jì)會(huì)減慢制造，或需要厚硅片，那可能就不會(huì)帶來(lái)必要的成本降低。

一條重要途徑是，要降低成本，就要使用一些技術(shù)，形成替代方法，取代這些浪費(fèi)的工藝，這些工藝現(xiàn)用于制備硅片。目前，有一半的高品質(zhì)硅因?yàn)橐谱骶A，最后就成為廢物。有一家新創(chuàng)公司，就是1366技術(shù)公司（1366 Technologies），制作薄晶圓，是直接采用容器中熔化的硅。公司計(jì)劃，取代傳統(tǒng)的結(jié)晶爐（crystallization furnaces），鋸臺(tái)，以及鑄錠處理設(shè)備，只采用一臺(tái)單一的機(jī)器，需要較少的工人操作。其他初創(chuàng)公司，也在取代鋸子，采用的一些工藝，是分離薄硅晶，就從較大的硅片上剝落下來(lái)，這要使用化學(xué)蝕刻，或進(jìn)行剝離。

一旦廠商有了薄晶圓，他們就需要設(shè)備和工藝，既可以進(jìn)行加工，又不會(huì)造成損壞。有可能制成的硅太陽(yáng)能電池薄至25微米，同時(shí)可以保持其性能，但大多數(shù)廠家使用180微米的晶圓，這就更耐用。有一種方法可處理薄晶圓，就是在加工晶圓時(shí)，把它放在玻璃片上。玻璃就用作支撐物，進(jìn)行制造；太陽(yáng)能電池板完工后，它可以保護(hù)電池板，避免一些因素影響。磁懸浮系統(tǒng)可以飄浮起晶圓，在生產(chǎn)線上有助于處理薄晶圓。

一些高效太陽(yáng)能電池的設(shè)計(jì)都適合薄晶圓。有一種設(shè)計(jì)，需要把硅晶片夾在兩層非晶硅之間，有一種類型的太陽(yáng)能電池就是這樣做的，是三洋公司（Sanyo）生產(chǎn)的。這種對(duì)稱結(jié)構(gòu)降低了晶圓上的應(yīng)力。這種電池加工可以適用較低溫度，低于傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池。其他電池設(shè)計(jì)也可以制作薄晶圓。有一種設(shè)計(jì)，是把所有的電氣觸點(diǎn)都放在晶圓背面，這一工藝可能非常適合加工玻璃片上的電池。美國(guó)公司太陽(yáng)電力公司（SunPower）就使用這種電池設(shè)計(jì)的一個(gè)版本。

報(bào)告中所描述的技術(shù)，大部分尚未得到全面生產(chǎn)規(guī)模的證實(shí)。這種技術(shù)制造晶圓，不需要鋸子，但尤其面臨一些問(wèn)題，比如生產(chǎn)足夠優(yōu)質(zhì)的硅，制備的硅片具有恰當(dāng)?shù)男螤詈痛笮?，或生產(chǎn)要可靠，而且速度高。

為了使太陽(yáng)能發(fā)電更具競(jìng)爭(zhēng)力，安裝也需要降低成本。安裝和逆變器、電線、土地和融資成本，會(huì)占到一半，有時(shí)高達(dá)80％的太陽(yáng)能裝置成本。大部分需要降低的成本，都可以實(shí)現(xiàn)，只需要提高效率，這會(huì)減少工程所需的電池板數(shù)量。

最終，硅太陽(yáng)能電池板甚至?xí)陀诿客?0美分，布納西西說(shuō)。這需要設(shè)法制作更具挑戰(zhàn)性的設(shè)計(jì)，例如，包括一種納米結(jié)構(gòu)層，可以提高光的吸收，制成硅的電池，只需一微米厚，性能就相當(dāng)于傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池。

本文為美國(guó)Technology Review授權(quán)文章，未經(jīng)書面許可，嚴(yán)禁轉(zhuǎn)載使用。