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某某企业因污染被迫关停……

某某明星参与环保公演……

接连不断的信息向人们宣誓着“全民共敌”时代的到来，更宣誓着环保无污染时代的到来，一场产品的“绿色”革命就此拉开……

燃料电池VS太阳能电池—丝印业新兴领域前景比拼

一、定义：

燃料电池：燃料电池（FuelCell）是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。
 
太阳能电池：太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。
 笔者解读：单从两者的定义来看，燃料电池更像是一个小型“发电厂”，而太阳能电池则是一个光电转化器。

二、原理：

燃料电池：通过使煤、石油等燃料的燃烧产生的能量将水加热，得天蒸汽，再利用蒸汽使发电机在磁场中旋转达到发电的目的，即化学能－热能－电能。

太阳能电池：太阳能电池是利用太阳光，使其照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。即光－热－电或光－电。

笔者解读：从原理上看，前一种需要通过对燃料的损耗来实现目的；而后者则只需利用取之不尽用之不竭太阳能来达到目标，因此从节约能源的角度来看，太阳能电池显得略高一筹。

三、产品特点：

燃料电池：

1、优势

A．能量转化效率高目前燃料电池系统的燃料－电能转换效率可达到45％－50％，而火力发电和核电的效率仅为30％－40％。

B．环保性好燃料电池对有害气体如SOX、NOX及嗓音的排放量都很低，对CO2的排放也因能量转换率的提高而大幅降低。

C．燃料适用范围广

D．与发电站、发电机相比燃料电池的占地面积小，建设周期短，规模及安装地点灵活。

E．负荷响应快，运行质量高，可以数秒内将最低功率变换到额定功率，且电厂可离负荷很近，降低了变电设备和电流载波容量，减少输变线路投资和线路损失。

F．产品可重复利用

2、劣势

A．对能源有消耗，有背于节约能源的要求。

B．虽说对有害气体的排放量小，但毕竟无法做到完全环保，因此与环保主题还是稍有出入。

C．与直接利用燃料产生热能或电能相比，燃料电池中的化学物质就稍显昂贵，目前还不适合大众使用。

太阳能电池：

1、优势

A．电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以存在。

B．环保性好，转化过程中无有害气体及物质排放，可以说是百分百环保产品。

C．整个发电过程中，不存在着对非可再生燃料的消耗，符合社会对再生清洁能源的巨大需求。

C．应用领域广泛，用于分散的边远地区、高山、沙漠、海岛、农村可节省造价昂贵的输电线路。

D．灵活性强，可大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组，是其它电源无法比拟的。
2、劣势

A．造价高，目前阶段发出1KW电需要投资上万美元，无法大规模使用。

B．效率低。

C．以目前的技术来讲，对太阳能的收集还存在着一定的难题。

笔者解读：虽说两者皆为环保产品，但太阳能电池的环保指数可以达到百分百，而燃料电池则难以做到；而从对非可再生能源的消耗方面讲，燃料电池是有所消耗，而太阳能电池则无任何消耗。因此，单从以上这两点硬性要求来看，太阳能电池仍高一筹。

四、技术分析

燃料电池：

1、技术瓶颈

虽然随着政府对燃料电池的研究开发，中国在燃料电池关键材料、关键技术的创新方面取得了许多突破，但是目前该技术仍存在着储多问题与挑战：

A．用于燃料电池的化学物质，包括质子交换膜、固体氧化物和直接甲醇等对于电池性能稳定性的控制就十分重要，目前解决这一问题的唯一办法就是将受控下的这些化学物质以不变的量涂敷在具有较高弹性和渗透性的基板上，这对于目前燃料电池技术来说是一个巨大挑战。

B．成本压力挑战，生产每千瓦电能所消耗的成本是决定燃料电池时代成败的决定因素，因此确促产能和产量，减少单位成本是燃料电池这一新兴生产业所面临的另一挑战。

2、解决方法——丝网印刷

有人认为生产过程中对物料数量的浪费是导致燃料电池成本居高不下的主要因素之一，而减少这种浪费、降低成本、提高产能的有效解决方法是——丝网印刷。

A．通过丝网印刷可以使用直径为0.3毫米焊球来形成倒装晶片和球栅阵列封装，甚至可以采用低粘度的物料，如导热介面材料（TIM）、盖封材料或传递模塑；同时，丝网印刷可以用于晶圆背面涂层，将非常薄而均匀的半固化粘合剂层涂在直径达300mm上有很多独立芯片的整个硅晶片上，如此高的精度、清晰度、再现性和材料处理能力，使丝网印刷足以成为降低燃料电池组件生产成本的有效解决方案。

B．丝网印刷成熟可靠、高度自动化的工作平台与机械化的输入和输出，使燃料电池的生产周期得以缩短，从而提高产品的产能。同时，丝网印刷设备所使用的高速线性马达和精确、可再现的定位编码器，可产生高生产率和低停顿率、和低人工干预性。

太阳能电池：

1、技术瓶颈：

A．成本高是目前太阳能电池遇到的最大难题，因此降低成本是太阳能得以发展的关键。

B．目前太阳能电池中对能量的转换率还停留在较低的水平，而在未来的发展过程中如何提高能量转化则是太阳能电池发展的另一个瓶颈。

2、解决方法

A．丝网印刷

丝网印刷是生产太阳能电池的重要工序，其印刷质量（厚度，宽度，膜厚一致性）直接影响电池片的技术指标。因此，通过研发采用创新的丝印技术途径可提高转换率，从而降低太阳能电池成本。

B．硅是太阳能电池的主要材料，而目前我国生产硅片的能力还很低，多数依靠进口，导致太阳能电池的成本极高，因此要想降低成本，要想太阳能发电得到大规模推广，首先应该降低硅的成本，或是找到更廉价的替代材料。

笔者解读：在发展的过程中两种产品均遇到了不同程度的技术瓶颈，但就解决方法来说，燃料电池所需的丝网印刷技术目前已经可以实现；而太阳能电池需要的新丝网印刷技术以及新型材料则尚无太多瞄头，因此说从瓶颈方面来讲，燃料电池稍占上风。

总结：纵向对比燃料电池与太阳能电池后，我们不难发现从环保、节能等方面来说太阳能电池的市场前景要比燃料电池更为广阔一些，但这并不意味着燃料电池没有市场，相反燃料电池因其优于其它同类产品的环保性、能量转化率以及适用范围，也必将有一个非常好的发展空间，而作为左右太阳能电池与燃料电池发展的关键性因素，丝网印刷在这两种产业中的应用与发展前景也必将是无可限量的。

（编辑：全球电池网）