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CIGS薄膜電池:打破“無聊的夢(mèng)”

  據(jù)OFweek太陽能光伏網(wǎng)了解,目前全球唯一一家可提供量產(chǎn)出穩(wěn)定且成熟的CIGS光伏組件的設(shè)備供貨商是德國(guó)Manz公司,其量產(chǎn)CIGS薄膜組件效率已達(dá)14.6%。更令業(yè)界震驚的是,2013年Manz公司與ZSW共同研發(fā)的最新CIGS薄膜電池的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到20.8%,首次超過了目前市面上廣泛使用的多晶硅太陽能電池的效率。依此而論,CIGS薄膜太陽能電池的“春天”為時(shí)不遠(yuǎn)了。

  塞翁失馬,焉知非福。近年來歐美等國(guó)對(duì)中國(guó)光伏產(chǎn)品實(shí)施“雙反”調(diào)查大大阻礙了晶硅產(chǎn)品的發(fā)展。然而從另一個(gè)角度來看,這給薄膜電池帶來了難得的發(fā)展良機(jī)。

  從發(fā)展前景上看,筆者認(rèn)為在未來一段時(shí)間,薄膜發(fā)電還有很大的提升空間和潛力。就中國(guó)而言,除了國(guó)家政策的支持,市場(chǎng)“蛋糕”本身還很大。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)測(cè)算,到2020年,我國(guó)城鄉(xiāng)房屋建筑面積約為890億平方米,以東、南、西墻墻面積的15%、屋頂面積的10%計(jì),直接市場(chǎng)規(guī)模超過10萬億元,間接市場(chǎng)規(guī)模達(dá)30萬億元,相當(dāng)于我國(guó)汽車市場(chǎng)的3-5倍。即使按照10%的轉(zhuǎn)化率和太陽能平均每年1300個(gè)發(fā)電小時(shí)計(jì)算,裝機(jī)規(guī)模相當(dāng)于368個(gè)葛洲壩或45個(gè)三峽,可替代全社會(huì)30%左右的年用電需求。而對(duì)于薄膜發(fā)電技術(shù)尤其是CIGS技術(shù)來說,憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),在光伏建筑一體化(BIPV)領(lǐng)域是極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的。

  此外,不得不提的是,多晶硅電池的硅原料多控制在德國(guó)、美國(guó)、日本手中,這也使得多晶硅電池過度依賴海外市場(chǎng)。反觀以銅、銦、鎵、硒為主要制造原材料的CIGS薄膜電池,四種原材料最大產(chǎn)地恰恰是在中國(guó),技術(shù)所需的原料進(jìn)口依賴性自然也就小多了。

  可以說,CIGS薄膜產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)不再像“蒼蠅趴在玻璃窗上”——前途光明,道路沒有。相反,CIGS經(jīng)過這些年的發(fā)展,雖遇到了瓶頸,但并沒有失去方向。據(jù)筆者了解,CIGS薄膜太陽能技術(shù)已被列為國(guó)家節(jié)能減碳的綠色環(huán)保型鼓勵(lì)型項(xiàng)目,成為了國(guó)家重點(diǎn)扶持的項(xiàng)目之一。同時(shí),CIGS薄膜電池技術(shù)也是國(guó)家“十二五”重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目,提高轉(zhuǎn)換效率、開發(fā)真空共蒸法電池制造技術(shù)、規(guī);圃礻P(guān)鍵工藝是加速CIGS技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化的重要目標(biāo)。

  雖然云南石林1兆瓦的CIGS薄膜電站項(xiàng)目,經(jīng)過一年多的運(yùn)行,其良好的運(yùn)營(yíng)效果已然顯現(xiàn)。但是不能否認(rèn),其在全國(guó)范圍的推廣應(yīng)用力度還遠(yuǎn)不能和采用晶硅電池的電站數(shù)相比。此外,人們對(duì)CIGS電池研發(fā)的難度估計(jì)不足,機(jī)構(gòu)在研發(fā)中缺乏配合,國(guó)家863重點(diǎn)科技項(xiàng)目保障機(jī)制缺乏等問題,也一直困擾著國(guó)內(nèi)薄膜太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

  筆者以為,以CIGS為主導(dǎo)的薄膜太陽能發(fā)電技術(shù),打敗晶硅電池技術(shù)并非是“無聊的夢(mèng)”。這也不單是薄膜企業(yè)需要努力的方向,更是整個(gè)薄膜領(lǐng)域所必須經(jīng)歷的“黎明前的黑暗”。中國(guó)國(guó)內(nèi)的CIGS產(chǎn)業(yè)相對(duì)起步較晚,在CIGS電池的研發(fā)上還有較長(zhǎng)路要走。自主創(chuàng)新的同時(shí),如何引進(jìn)消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的突破以及設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化,這些都還有待行業(yè)同仁去研究探索。

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