由歐洲八國11家合作伙伴組成的研究聯(lián)盟宣稱找到一種可達到25%轉(zhuǎn)換效率的硅晶替代方案， 透過其“超高效率CIGS薄膜太陽能電池”(Sharc25)計劃，只需要目前低廉且低效率方案一部份的成本，即能以25%的轉(zhuǎn)換效率產(chǎn)生媲美結(jié)晶硅的單結(jié)薄膜太陽能電池。

當今最常用的普通單結(jié)晶硅太陽能電池平均約有25%的轉(zhuǎn)換效率，更先進的設(shè)計據(jù)稱理論上還可達到33%的效率極限。然而，中國制造商以及其他低成本太陽能電池供貨商青睞的低價薄膜電池效率明顯更低得多。此外，日本的產(chǎn)業(yè)技術(shù)總合研究所(AIST)、太陽光發(fā)電協(xié)會(PVTEC)、夏普(Sharp)、松下 (Panasonic)與三菱(Mitsubishi)在上個月發(fā)布共同開發(fā)出一款三結(jié)薄膜太陽能電池，可達到超過13%的轉(zhuǎn)換效率。

Sharc25計劃是由德國太陽能暨氫能研究機構(gòu)(ZSW)主導(dǎo)，并得到歐盟Horizon 2020計劃以及瑞士聯(lián)邦材料科學與技術(shù)實驗室(EMPA)的690萬美元贊助。

“我們的太陽能電池可用于像穿戴式電子等小型設(shè)備中，”Empa薄膜與光電實驗室負責人兼Sharc25計劃協(xié)調(diào)員 Ayodhya Tiwari表示，“但我們的主要興趣在于為建筑物與太陽能電場等公共事業(yè)進行大規(guī)模發(fā)電。”

EMPA博士候選人Patrick Reinhard和Benjamin Bessig仔細研究轉(zhuǎn)換效率達25%的最新薄膜太陽能電池

世界各地有許多太陽能電池研究人員均試圖提高薄膜CIGS太陽能電池的效率，過去幾年來也的確取得了大幅進展——其中有些可說是一大突破，不過，薄膜太陽能電池技術(shù)至今仍無法媲美硅晶。此外，EMPA認為它在技術(shù)與資金方面均尚未能達到目標。為什么?

Tiwari 說：“由于過去兩年來所達到的突破成果，以及根據(jù)我們的效率剩余損失分析，我們看到未來更多進展的可能性。在科學領(lǐng)域，你遵循邏輯事實，并依據(jù)自已的經(jīng)驗 與其他專家提供的知識，致力于發(fā)展具有良好信念的假設(shè)。創(chuàng)新與突破是可能的，而且我們盡全力也希望取得進步，以期達到成功的目標。”

這些歐盟的研究人員們可說是目標遠大，不過，他們相信擁有集體的力量，能夠共同克服工程障礙——即薄膜CIGS太陽能電池轉(zhuǎn)換效率無法媲美硅晶等級的挑戰(zhàn)。此外，他們已經(jīng)獲得充份的資金，但其動機并不在于獲利，因而能為其研究工作帶來更多成功的機會。

“我們的下一步是與合作伙伴們共同實現(xiàn)這個雄心壯志，在這項計劃中，所有的合作伙伴都積極熱情地貢獻他們的專業(yè)。以科學家的角度來看，我認為我們并非只著眼于最后的競賽，我們的目標在于不斷提升，同時隨著我們的進展來設(shè)定具有挑戰(zhàn)性的新目標。所以，我們努力是竭盡所能地讓可負擔的太陽能電源落實于全世界各地。 我們必須著重于適于工業(yè)生產(chǎn)的過程，攜手將技術(shù)訣竅轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新的理念，”Tiwari表示。

這項為期3年半的計劃首要目標是實現(xiàn)可媲美硅晶達25%轉(zhuǎn)換效率的薄膜太陽能電池

除了EMPA與ZSW以外，該計劃的其他合作伙伴還包括在盧森堡、法國魯昂、意大利Parma和芬蘭Aalto的大學;比利時校際微電子(IMEC);德國 亥姆霍茲柏林(HZB)材料與能源研究中心;伊比利亞國際奈米技術(shù)實驗室(INL);瑞士Flisom與德國Manz CIGS Technology等司。

EMPA目前已經(jīng)為CIGS薄膜太陽能電池實現(xiàn)超過20%的效率了，ZSW更領(lǐng)先EMPA達到了21.7%的能源效率，其他的合作伙伴也陸續(xù)找到達到25%目標以前所需改善之處，包括提高吸收率，以及優(yōu)化光源管理的高效率表面與接口。

該聯(lián)盟的終極目標是以單結(jié)薄膜電池超越亞洲的多結(jié)太陽能電池。據(jù)Tiwari表示，這種單結(jié)太陽能電池在歐洲制造太陽能模塊的成本比在中國制造更低，例如針對可穿戴設(shè)備、家電以及大量生產(chǎn)的網(wǎng)格設(shè)備，在峰值時成本僅每瓦0.38美元。