現(xiàn)今，世界各國(guó)都在加速可再生能源的利用。在太陽(yáng)能電池全球市場(chǎng)份額方面，中國(guó)企業(yè)迅速增長(zhǎng)，日本企業(yè)的影響力日漸式微。要想重現(xiàn)往日輝煌，只有通過(guò)技術(shù)革新提高發(fā)電效率和降低生產(chǎn)成本。以太陽(yáng)光、太陽(yáng)熱兩軍進(jìn)攻全球市場(chǎng)的行動(dòng)已全面展開(kāi)。
日本產(chǎn)官學(xué)三方正聯(lián)手迅速推進(jìn)以這種色素增感型太陽(yáng)能電池為代表的新一代太陽(yáng)能電池的研究開(kāi)發(fā)。日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）等獨(dú)立行政法人，東京大學(xué)、東京工業(yè)大學(xué)等大學(xué)，夏普、東芝等企業(yè)，將向?qū)崿F(xiàn)低成本、提高發(fā)電效率發(fā)起挑戰(zhàn)。
面對(duì)中國(guó)企業(yè)的崛起，日本要做的是“脫硅”
日本之所以采取簡(jiǎn)直可稱為“全國(guó)總動(dòng)員”的體制來(lái)推進(jìn)研究開(kāi)發(fā)，是因?yàn)樵?jīng)獨(dú)霸世界太陽(yáng)能電池市場(chǎng)的日本企業(yè)如今正逐步喪失影響力。
如果按企業(yè)來(lái)看太陽(yáng)能電池生產(chǎn)量，2005年，夏普、京瓷及三洋電機(jī)等日本企業(yè)名列前茅。然而，近幾年來(lái)日本企業(yè)卻一直屈居排名后位。取而代之的是已崛起的中國(guó)企業(yè)。
最大限度地利用較低的生產(chǎn)成本、通過(guò)迅速擴(kuò)大生產(chǎn)量和并購(gòu)（M&A）增強(qiáng)了影響力的中國(guó)企業(yè)，如今已開(kāi)始席卷全球市場(chǎng)。
“如果這種狀況不改變，那么10年后太陽(yáng)能電池廠商可能會(huì)從日本消失吧……”
日本獨(dú)立行政法人物質(zhì)和材料研究機(jī)構(gòu)（NIMS）的新一代太陽(yáng)能電池中心主任韓禮元表示了危機(jī)感。韓禮元是上海出生的中國(guó)人，是在夏普研究所從事了10多年太陽(yáng)能電池研究開(kāi)發(fā)的專家。正因?yàn)檎驹谀軌蚩陀^分析現(xiàn)狀的外國(guó)人立場(chǎng)上，所以他的話很有份量。
日本企業(yè)要想在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域重新增強(qiáng)影響力，必須做些什么呢？關(guān)鍵是要通過(guò)技術(shù)革新改變“游戲規(guī)則”。
要通過(guò)降低生產(chǎn)成本、提高發(fā)電效率來(lái)拉開(kāi)差距，則必須逐步向采用新的構(gòu)造和原材料的新一代太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)型。迄今太陽(yáng)能電池通常使用硅為原料，而現(xiàn)在日本產(chǎn)官學(xué)共同進(jìn)行研發(fā)的是不使用硅的技術(shù)。
多彩并柔軟可彎曲
目前在“脫硅”方面受到關(guān)注的技術(shù)大體可分為2種。1種是色素增感型太陽(yáng)能電池，另一種是有機(jī)薄膜型太陽(yáng)能電池。兩者的最大特點(diǎn)是，都不使用像硅那樣的高價(jià)材料，且無(wú)需真空、高溫的大規(guī)模設(shè)備。也就是說(shuō)，可相應(yīng)地大幅降低生產(chǎn)成本。
色素增感型太陽(yáng)能電池的主要材料，是在化妝品和防曬用途方面也使用的氧化鈦，和具有在吸收光后釋放出電子的性質(zhì)的有機(jī)色素。當(dāng)電池受到光照后，吸附在負(fù)極的氧化鈦上的色素便釋放出電子。這些電子通過(guò)氧化鈦，從透明電極流向外部。
氧化后釋放出電子的色素通過(guò)電解液中的碘離子獲取對(duì)面電極供給的電子，然后恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)。這種通過(guò)電子流獲得電能的機(jī)理，想像一下植物的光合作用就會(huì)容易理解。
不像以往的太陽(yáng)能電池那樣是清一色的深藍(lán)，通過(guò)改變色素可以制造出多彩的太陽(yáng)能電池，這是色素增感型太陽(yáng)能電池所獨(dú)有的特點(diǎn)。就像索尼制成窗戶的試制品那樣，造型的自由度很高。
如果在基板中采用塑料原料，則可制造出既輕又可彎曲的太陽(yáng)能電池�！霸诖皯舻冉ú囊约稗r(nóng)用塑料大棚方面的應(yīng)用值得期待”，日本物質(zhì)和材料研究機(jī)構(gòu)的韓禮元主任這樣說(shuō)道。
不過(guò)，色素增感型太陽(yáng)能電池還存在著能源轉(zhuǎn)換效率較低的弱點(diǎn)。以往采用硅材料的太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率，以電池單元為單位超過(guò)了20％。而色素增感型太陽(yáng)能電池，即便是采用黑色色素的高效率型號(hào)產(chǎn)品，發(fā)電效率也只有不到10％。目前色素增感型太陽(yáng)能電池與以往的太陽(yáng)能電池將會(huì)按用途各自擁有市場(chǎng)。<
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