9-21,在首届中澳科技【jì】创新高峰研【yán】讨会上,悉尼新南【nán】威尔【ěr】士【shì】大学【xué】与中国【guó】科学【xué】院战略咨询研究院宣布【bù】确立新型【xíng】合作【zuò】伙伴关系,将在“能源”“新一代【dài】材料”“人工智能【néng】”等领域,共同促进澳中两国科研工作【zuò】的全球推广。研讨会期间【jiān】,就未来【lái】两国光伏合【hé】作方【fāng】向、储备【bèi】技术【shù】发展、政策走向等相关话题,本报记【jì】者专访【fǎng】了悉尼新【xīn】南威尔士【shì】大学光伏和可【kě】再生能【néng】源【yuán】工程学院副教授郝【hǎo】晓【xiǎo】静博士。

中国能【néng】源报:作为【wéi】锌黄锡【xī】矿(CZTS)光【guāng】伏材料的研究者,您的团【tuán】队已创造4项世【shì】界【jiè】纪录,设定了其11%的基准效率,您认为【wéi】该项技术有何优【yōu】势?

郝晓【xiǎo】静:首先是成本【běn】优势明显。CZTS,C代【dài】表铜【tóng】,Z代表【biǎo】锌,S是锡。这3种原料完全无毒无害,地【dì】壳产量【liàng】丰富【fù】,所【suǒ】以整【zhěng】体成本很低【dī】。

其次是降低了未来发展将受制于资【zī】源【yuán】短缺的可能。目前,薄膜技【jì】术【shù】发展较【jiào】好的是铜铟镓硒【xī】(CIGS),其【qí】中需要金属【shǔ】铟。从科学角度分【fèn】析,铟是【shì】ITO(氧化铟【yīn】锡【xī】)的主【zhǔ】要【yào】组【zǔ】成部分,在LED领域应用非常广泛;LED需【xū】求越来越大【dà】,而铟并不【bú】是地壳储量丰【fēng】富的元素,因【yīn】此我们预【yù】测其价格会逐渐上升【shēng】,将来如果【guǒ】CIGS做大做强,铟【yīn】可能会成为限制其【qí】大规模【mó】应用的重要因素之一。基于此,我们团队【duì】提出了CZTS,以代替CIGS。

再次,CZTS非常稳定【dìng】,其【qí】自身是天然矿物质,即使【shǐ】在550℃-580℃的制备温度下,也可保【bǎo】持长久稳【wěn】定。

最后,应用场景【jǐng】广。作为薄膜技术,CZTS可【kě】以和交通工具相【xiàng】结合,可以做【zuò】光伏建筑一【yī】体化,同时,还可以和晶硅相【xiàng】结合【hé】。

此外,我们研【yán】究【jiū】的【de】CZTS项【xiàng】目引用了一个CIGS工业生产的设备,一旦【dàn】CZTS光转化效率提【tí】升到20%,就可以直接应用【yòng】于原生产设备,可降【jiàng】低一大笔成本。

中国能源报:此次与中国科学院合作将采取哪种模式?

郝晓静【jìng】:确立合作关系只是一个起点,相当于【yú】将中澳两方【fāng】能【néng】源【yuán】领域的【de】研究者聚集起来。未来我们【men】希望建立一个人才智库平台,讨论学科【kē】行【háng】业内【nèi】面【miàn】临的难题与【yǔ】挑战,这【zhè】可以是【shì】单个领域内部的合作,也可以是【shì】交叉学科【kē】之间的合作【zuò】,比如新【xīn】一【yī】代材【cái】料和光伏的【de】结合。此外,我们还【hái】希望可以和工业【yè】界、政府联【lián】合,将三【sān】方资源整合起来,以解决【jué】目前全球面临的气候【hòu】变化、温室气【qì】体排放等问题。

针对我所研【yán】究的光伏【fú】领域,我认为中澳【ào】科研机【jī】构的强强联合非常重要,这【zhè】有助于双方审时度势、互【hù】相【xiàng】学习【xí】,推动【dòng】进一步发展。举【jǔ】例来【lái】说【shuō】,目前中国在集中式光伏电站上的成绩十分突出,可以说在全球起到了领军作用,但在分布式光伏方面,市场并没【méi】有打开,相对来讲,澳洲在【zài】分布式光伏方面做得稍【shāo】好。因此,在各【gè】自较【jiào】强【qiáng】的领域,有很多可以深【shēn】入展开【kāi】合【hé】作的项【xiàng】目。并且,随着【zhe】大数据、云端、自动化、物联网的进一【yī】步发展,智能网络也是双【shuāng】方关注的重【chóng】中之重【chóng】。另外,虽然目【mù】前光伏【fú】产业【yè】化进【jìn】程速度很快,但是我【wǒ】认为【wéi】太阳【yáng】能并不局【jú】限【xiàn】于集中【zhōng】式和分布【bù】式市场。有光的【de】地方就可以发电,未来太阳能电池如何和电【diàn】动车进一步结合,赋能充【chōng】电桩,都是值【zhí】得思考的【de】问题【tí】与方向。

中国能【néng】源报:请您介绍一下澳【ào】大利亚分布式光伏发展的【de】具体情况。您认为有哪些经【jīng】验、教【jiāo】训【xùn】值【zhí】得中国学习、借鉴【jiàn】?

郝晓静:我用一组数据【jù】来回答这个问题【tí】——在澳【ào】洲【zhōu】,除去公【gōng】寓,每【měi】5栋家用住房中【zhōng】就有1家安装了屋顶光伏,成绩还是较为突出的。

我认为这得益于三个方面。

首【shǒu】先,澳洲【zhōu】政府【fǔ】设有专【zhuān】门支持新能源发展的科研机构ASI,后转化为ARI。这【zhè】个机构是一个基金机【jī】构【gòu】,涵盖新能【néng】源领域从基础【chǔ】研究到实验【yàn】室,再到产业【yè】化【huà】的全部【bù】过程,对澳洲光伏的发展【zhǎn】起到了至关重要的作用【yòng】。

其次,澳洲早期曾出台【tái】过一个非【fēi】常值【zhí】得推广的【de】政策——用【yòng】户【hù】主动购买太【tài】阳能【néng】电池就可以获得补贴。虽然目【mù】前全【quán】球光伏产业发展很快,但是使用太阳能发电或其【qí】他新能【néng】源电力,对【duì】用【yòng】户来说【shuō】还【hái】是一个新事【shì】物【wù】。所以,我【wǒ】认为当时【shí】这个政策在很【hěn】大程度上【shàng】提升了用【yòng】户接受【shòu】新型电力的意愿。当用户得到实惠了,电【diàn】费降低了【le】,甚至还能【néng】从中盈【yíng】利了,整个产【chǎn】业就【jiù】会自然而然地【dì】发展起来了。另外,澳洲也实行过一段时间的上网电价补贴,持续时间不长,但【dàn】效果【guǒ】明显【xiǎn】。所【suǒ】以,从澳洲的【de】经验来看,我认为政策的出台要【yào】注意两点,一是【shì】适时【shí】,二是针对不【bú】同的市场要有不【bú】同的政策。

当然,中国的【de】情况和澳洲是不一样的。从住房结构看,独栋家庭住房【fáng】数【shù】量不多,公寓占大多数,但仍可寻求【qiú】其他发【fā】展模式,毕竟在大规【guī】模应用领域,商业模式有【yǒu】无限可能,这或许还【hái】需要政【zhèng】府的支持。针对【duì】于中国的现【xiàn】状,我【wǒ】认为,制定一个有梯度的补贴政策【cè】可能是【shì】不错【cuò】的【de】选择。因【yīn】为每一个光伏【fú】企业所【suǒ】处的发【fā】展阶段都不同【tóng】,这就需要制定一个【gè】综合性【xìng】政【zhèng】策,以维持光伏行业的【de】健康发展。

中国能源报:您如何预测光伏行业的未来技术发展趋势?

郝晓静:目前,全球90%的市场【chǎng】是晶硅市场【chǎng】,经历大规模【mó】产业化后,晶【jīng】硅价格优势明显,其他新型太阳能电池很难与其抗衡【héng】。但要和火【huǒ】电谈竞争力,晶硅【guī】电池还需要【yào】进一步提【tí】高光【guāng】转换【huàn】效【xiào】率、降【jiàng】低成【chéng】本。不可否认【rèn】的是,目前晶硅可压缩成本的空间正逐渐缩小。剩下【xià】的【de】10%是薄膜市场【chǎng】,薄膜的特点在于重【chóng】量轻【qīng】、可【kě】弯曲,应用场景丰富,能适用【yòng】于船、车等【děng】交通工具【jù】,在光【guāng】伏建筑一【yī】体化【huà】上也可【kě】大展拳脚。

目【mù】前有很多人关心,薄膜到底可不可【kě】以代替【tì】晶硅成为下一个主流【liú】技术【shù】?针【zhēn】对目前【qián】大【dà】部分企业是做晶硅的【de】现状,有【yǒu】一【yī】种观点【diǎn】是【shì】将薄膜作为高效叠层【céng】太阳【yáng】能电池和【hé】晶硅相结合。在这【zhè】种情况下,不【bú】仅可以提升产品的光【guāng】转【zhuǎn】换效率,薄膜还可以和晶硅一起发展,实现产业【yè】化。薄膜的成本【běn】通过产【chǎn】业【yè】化降下【xià】来后,或许可以成为第二代电池逐渐崛【jué】起。

目【mù】前【qián】,还【hái】有企【qǐ】业研究超薄晶硅,或将【jiāng】低级别的硅氢能化,以提升它的转换【huàn】效率【lǜ】。另外,在新材料【liào】方面【miàn】,除CZTS外,钙钛矿也是新材料热点,但还需克服不稳定的问题。