單晶硅技術(shù)工藝成熟，實驗室轉(zhuǎn)換效率最高為25%，商業(yè)化轉(zhuǎn)換效率為15%至18%，但成本較高;多晶硅技術(shù)成本較低，但轉(zhuǎn)換效率不如單晶硅，實驗室轉(zhuǎn)換效率最高為21%，商業(yè)化轉(zhuǎn)換效率為13%至16%。

　　而且，晶體硅的生產(chǎn)是能源密集型，使光伏產(chǎn)業(yè)依賴于昂貴而稀缺的原材料硅，導(dǎo)致光伏太陽能產(chǎn)業(yè)同微電子產(chǎn)業(yè)競爭。

　　目前，全球只有12家工廠生產(chǎn)光伏級別的多晶硅，當(dāng)微處理器和光伏市場都繁榮發(fā)達(dá)時，硅價就會飆升。比如，2004年，因為電子行業(yè)的需求相當(dāng)旺盛，硅的成本大幅上漲。因此，科學(xué)家在繼續(xù)進(jìn)行硅研究的同時，也開始著手尋找替代原材料的研究。

　　能效提升初露端倪

　　固態(tài)物理學(xué)表明，硅并非光電轉(zhuǎn)換的理想材料。外太空應(yīng)用方面使用的技術(shù)都是最先進(jìn)的，使用的也是最純凈的、高性能的硅，其光電轉(zhuǎn)換效能約為30%。但市場上絕大部分光伏組件的平均轉(zhuǎn)換效能為12%至18%，改進(jìn)轉(zhuǎn)換效率是業(yè)內(nèi)的頭等大事。

　　最近，能效轉(zhuǎn)換取得的進(jìn)步依靠集中太陽光線，這同放大鏡集中光線來點火有異曲同工之處，它需要配備30厘米厚的透鏡的笨重裝置。研究人員使用革新的薄膜技術(shù)，可以在打破能效轉(zhuǎn)換記錄的同時，制造比以往更加輕便的太陽能電池。他們的目的是找出太陽能電池的理想結(jié)構(gòu)，更好地降低成本、縮小尺寸、方便大批量生產(chǎn)。

　　2007年，美國特拉華大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)合研究機構(gòu)進(jìn)行了一個項目，旨在為新的高效的晶體硅太陽能電池研發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)，經(jīng)過21個月的刻苦攻關(guān)，該研究團(tuán)隊獲得了42.8%的能效轉(zhuǎn)換記錄。他們獨特的太陽能電池結(jié)構(gòu)將光學(xué)設(shè)計整合進(jìn)入太陽能電池，研制出了一種很容易安裝在筆記本電腦上的便攜小設(shè)備，該研究團(tuán)隊的目標(biāo)是，到2010年突破50%的能效轉(zhuǎn)換記錄。

　　隨著多晶硅產(chǎn)能的不斷增長，目前供不應(yīng)求的狀況會得到緩解，預(yù)計到2010年前后，太陽能面板的價格將降至目前的1/3，這將縮小和傳統(tǒng)能源價格方面的差距，從而進(jìn)一步增強產(chǎn)業(yè)的競爭力。

　　新材料技術(shù)前景廣闊

　　最近，科學(xué)家除了在利用硅制造太陽能電池方面取得新突破之外，也在使用非硅物質(zhì)，比如半導(dǎo)體和有機化學(xué)化合物替代硅方面取得了一定的突破。使用其他物質(zhì)而不是硅能夠降低成本，因為其生產(chǎn)過程簡單而廉價，并且也不會同其他使用硅的工業(yè)“勢如水火”。然而，還需要對這些替代物質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的研究，看其能效是否優(yōu)異于硅。這些研究正在快速發(fā)展中。

　　“薄膜光伏”無疑是備受追捧的技術(shù)之一，與硅基太陽能電池相比，薄膜太陽能電池用材少、成本低，盡管其轉(zhuǎn)換效率也相對較低，但其安裝方便的優(yōu)勢可能可以開辟出另一片市場。