在光伏電池全球市場份額方面，中國企業迅速增長，日本企業的影響力日漸式微。要想重現往日輝煌，只有通過技術革新提高發電效率和降低生產成本。以光伏、光熱兩軍進攻全球市場的行動已全面展開。

　　世界各國都在加速可再生能源的利用。對于這方面的最尖端技術，本專輯將以《新能源“風林火山”》為主題分4章進行連載報道。第1章為“烈火篇”。介紹在全世界迅速推廣的太陽能光伏發電，和作為大規模發電的新勢力存在感日益增強的光熱發電。

　　深藍色的光伏電池板并排而列。如果提到太陽能光伏電池，可能很多人會想到這樣的畫面。但是，打破這一“常識”的新型太陽能光伏電池板已經面世。

　　乍一看，這是一扇像彩色玻璃一樣有花紋的窗戶。上方的照片其實是名為色素增感型太陽能光伏電池的新型太陽能光伏電池。其色彩之所以十分鮮艷，是因為正如其名所表示的那樣，它可以利用色素使光能轉換成電能。由于形狀自由，因此還能制成可彎曲的光伏電池。

　　日本產官學三方正聯手迅速推進以這種色素增感型光伏電池為代表的新一代太陽能光伏電池的研究開發。日本新能源產業技術綜合開發機構（NEDO）等獨立行政法人，東京大學、東京工業大學等大學，夏普、東芝等企業，將向實現低成本、提高發電效率發起挑戰。

　　面對中國光伏企業的崛起，日本要做的是“脫硅”

　　日本之所以采取簡直可稱為“全國總動員”的體制來推進研究開發，是因為曾經獨霸世界光伏電池市場的日本企業如今正逐步喪失影響力。

　　如果按企業來看光伏電池生產量，2005年，夏普、京瓷及三洋電機等日本企業名列前茅。然而，近幾年來日本企業卻一直屈居排名后位。取而代之的是已崛起的中國企業。

　　最大限度地利用較低的生產成本、通過迅速擴大生產量和并購（M&A）增強了影響力的中國光伏企業，如今已開始席卷全球市場。

　　“如果這種狀況不改變，那么10年后光伏電池廠商可能會從日本消失吧……”

　　日本獨立行政法人物質和材料研究機構（NIMS）的新一代太陽能光伏電池中心主任韓禮元表示了危機感。韓禮元是上海出生的中國人，是在夏普研究所從事了10多年太陽能光伏電池研究開發的專家。正因為站在能夠客觀分析現狀的外國人立場上，所以他的話很有份量。

　　日本企業要想在太陽能光伏電池領域重新增強影響力，必須做些什么呢？關鍵是要通過技術革新改變“游戲規則”。

　　要通過降低生產成本、提高發電效率來拉開差距，則必須逐步向采用新的構造和原材料的新一代太陽能光伏電池轉型。迄今太陽能光伏電池通常使用硅為原料，而現在日本產官學共同進行研發的是不使用硅的技術。

　　多彩并柔軟可彎曲

　　目前在“脫硅”方面受到關注的技術大體可分為2種。1種是色素增感型太陽能光伏電池，另一種是有機薄膜型太陽能光伏電池。兩者的最大特點是，都不使用像硅那樣的高價材料，且無需真空、高溫的大規模設備。也就是說，可相應地大幅降低生產成本。

　　在這里，分別就每種方式更具體地作些介紹。

　　色素增感型太陽能光伏電池的主要材料，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的有機色素。當電池受到光照后，吸附在負極的氧化鈦上的色素便釋放出電子。這些電子通過氧化鈦，從透明電極流向外部。

　　氧化后釋放出電子的色素通過電解液中的碘離子獲取對面電極供給的電子，然后恢復到原來狀態。這種通過電子流獲得電能的機理，想像一下植物的光合作用就會容易理解。

　　不像以往的太陽能光伏電池那樣是清一色的深藍，通過改變色素可以制造出多彩的太陽能光伏電池，這是色素增感型太陽能光伏電池所獨有的特點。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能光伏電池。“在窗戶等建材以及農用塑料大棚方面的應用值得期待”，日本物質和材料研究機構的韓禮元主任這樣說道。

　　不過，色素增感型太陽能光伏電池還存在著能源轉換效率較低的弱點。以往采用硅材料的太陽能光伏電池的發電效率，以電池單元為單位超過了20％。而色素增感型太陽能光伏電池，即便是采用黑色色素的高效率型號產品，發電效率也只有不到10％。目前色素增感型太陽能光伏電池與以往的太陽能光伏電池將會按用途各自擁有市場。