最近發(fā)表在英國皇家化學學會《能源與環(huán)境科學》雜志的一項研究表明，10年之后，美國的太陽能面板造價將低于現(xiàn)有價格的一半，足以與化石能源相競爭。面板造價的降低，既可能源于采用了一些實驗室已經(jīng)展示過的技術，也可能源于目前大多數(shù)面板制造所需要的材料硅成本的降低。

麻省理工學院機械工程與制造系教授TonioBuonassisi領導的研究小組的報告中給出了一些有望將太陽能面板成本降低到52美分/瓦的早期技術。現(xiàn)階段，太陽能光伏發(fā)電的價格為1美元/瓦。如果面板成本降到每瓦52美分，同時太陽能設施和光伏逆變器等設備成本也以同樣速度下降的話，在美國陽光充足的地方，太陽能光伏發(fā)電價格可以降到6美分/千瓦時。這個價格已經(jīng)低于美國目前電力價格的平均水平。按照美國能源部公布的數(shù)據(jù)，目前，陽光充足地區(qū)的太陽能光伏成本已經(jīng)大約是15美分/千瓦時。

降低每瓦價格的最好辦法是使太陽能電池效率更高。不過，僅僅靠效率的提高還不足以達到52美分/瓦的程度。制造商還要通過使用更薄的硅晶片生產(chǎn)太陽能電池，也要改進硅晶片的制備方式來減少硅材料的浪費，更要提高電池的生產(chǎn)效率。如果高效太陽能電池的設計會降低電池的生產(chǎn)效率，或者高效電池需要更厚的晶片，那就無法削減生產(chǎn)成本。

現(xiàn)在的生產(chǎn)工藝浪費了50%的高品質硅。一家名為1366技術公司的新企業(yè)可以從熔融的硅池中直接拉出硅薄片。這項技術可以用一臺設備替代常規(guī)的晶體生長爐等設備，大大降低操作工人數(shù)量。還有一些初創(chuàng)企業(yè)則采用化學腐蝕或者剝離的方法來生產(chǎn)薄硅片。

有了薄硅片以后，制造商還需要能夠處理薄硅片。從技術上來講，硅太陽能電池減薄到25微米且不降低其性能是可行的，但現(xiàn)在大多數(shù)制造商都在用180微米的晶片以保證電池強度。一種處理薄硅片的方法是把薄硅片鍵合到玻璃片上，用玻璃片作為支撐;當太陽能電池生產(chǎn)完畢后，玻璃片還可以保護太陽能電池免遭惡劣天氣等環(huán)境因素的損壞。此外，磁懸浮系統(tǒng)可以使晶片在生產(chǎn)線上浮動，也可以用來處理薄晶片。

有一些高效太陽能電池的設計有助于采用薄晶片。其中一種是把一層多晶硅夾在兩層非晶硅中間，日本三洋公司就正在采用這種辦法。這種對稱結構降低了晶片所受的應力，同時還可以在比常規(guī)制備溫度低的條件下生產(chǎn)。還有一些電池結構設計也可以使用薄硅片，其中一種就像美國Sunpower公司的技術，把所有的電極接觸都制備在晶片的背面。

報告中所述的技術大多還沒有達到大規(guī)模生產(chǎn)的程度，特別是不用線鋸切割生產(chǎn)硅片的技術還存在諸如制備晶片質量不夠高、形狀和尺寸無法保證、穩(wěn)定性不好、效率低下等問題。

要使太陽能光伏發(fā)電更具競爭力，電站建設也要減低成本。電力設施、光伏逆變器、線路、土地以及融資成本等等占太陽能光伏電站成本的一半，甚至有時占80%以上。

據(jù)Buonassisi分析，最終太陽能面板價格可以降到50美分/瓦。但這需要開發(fā)更具挑戰(zhàn)性的方法，例如加入一個納米結構薄層提高光吸收效率，從而使只有1微米厚的硅電池的性能和傳統(tǒng)結構電池不相上下。