鉅大LARGE | 點擊量：728次 | 2021年09月14日
薄膜太陽能電池蓄勢待發(fā)前景廣闊
我國儲能網(wǎng)訊：硅還是薄膜？業(yè)界有關(guān)這兩種太陽能電池技術(shù)路線的討論一直沒有停止過，可謂仁者見仁智者見智，目前仍莫衷一是。作為我國光伏界的后起之秀，漢能控股集團專注于薄膜太陽能電池，按照該集團董事局主席李河君的規(guī)劃，漢能薄膜電池產(chǎn)量在今年年底達到3吉瓦，屆時漢能將成為全球首屈一指的薄膜電池制造商。
在這個光伏的寒冬，為何漢能會逆市而上，選擇薄膜電池技術(shù)作為主攻方向？帶著這個問題，記者最近專訪了該集團全球研發(fā)中心總裁兼首席執(zhí)行官丁建，在他看來，無論是從技術(shù)還是市場角度講，較之傳統(tǒng)晶硅電池，薄膜電池都更具后發(fā)優(yōu)勢。
技術(shù)持續(xù)提升
在光伏技術(shù)江湖里，晶硅和薄膜就像兩位劍客，各懷絕技，互不相讓?？v觀歷史，晶硅電池出道較早，且技術(shù)相對成熟穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換效率高，由此也占據(jù)了市場的大頭，而薄膜電池則堪稱后起之秀，其技術(shù)也在持續(xù)提升，潛力不可限量，正不斷威脅和蠶食晶硅電池的霸主地位。
丁建告訴記者，目前薄膜電池技術(shù)重要分為硅基薄膜、CIGS（銅銦鎵硒薄膜）、
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碲化鎘三大流派。一般來說，制造晶硅電池所需硅片厚度達到200微米，而制造薄膜電池則是將硅等光電特性的元素沉積在玻璃、塑料等材料上，其厚度往往只有幾微米，所以非常節(jié)省原料。
在2009年，硅材料價格曾經(jīng)一度高達400美元/千克，原料價格走高迫使很多公司開始大舉進軍薄膜領(lǐng)域。隨后因為國內(nèi)硅材料產(chǎn)量的擴張，其價格不斷跳水，截至去年底已經(jīng)降至19美元/千克，這就進一步降低了硅基薄膜電池的制造成本。
除此之外，薄膜技術(shù)也在提高轉(zhuǎn)換效率方面奮起直追晶硅電池。目前，晶硅電池組件轉(zhuǎn)換效率維持在16%，未來可能達到18%左右。
美國第一太陽能公司大規(guī)模生產(chǎn)的碲化鎘薄膜電池的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達到12%。而早在兩年以前，CIGS的轉(zhuǎn)換效率一直難以提高，即使提高其成品率卻又偏低。但是自去年以來，情況發(fā)生了戲劇性的變化，CIGS轉(zhuǎn)換效率從11%一路攀升至現(xiàn)在的14%，令人側(cè)目。但這項技術(shù)仍然在不斷飛躍，預(yù)計到2014年底，其轉(zhuǎn)換效率可以達到15%甚至是17%，這將使得晶硅電池公司壓力驟增。
早在兩年以前，漢能采購了鉑陽精工的制造設(shè)備開始進行硅基薄膜電池生產(chǎn)，目前已經(jīng)分別在四川、廣東、海南等省建立了生產(chǎn)基地，預(yù)計今年年底產(chǎn)量將達到3吉瓦，規(guī)模效應(yīng)逐漸凸顯，硅基薄膜電池的制造成本將進一步降低。
此外，漢能還于2011年成立了全球研發(fā)中心對薄膜電池技術(shù)進行攻關(guān)。并于今年六月并購了德國Q-CELLS公司旗下薄膜電池制造商Solibro。Solibro所擁有的CIGS電池的共蒸鍍技術(shù)是薄膜光伏領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù)。在去年底，Solibro的CIGS實驗室轉(zhuǎn)換效率達到17.4%，創(chuàng)造了世界紀錄。
丁建表示，漢能將站在巨人的肩膀上，繼續(xù)改進提升研發(fā)技術(shù)，并將其與漢能本身的規(guī)模優(yōu)勢相結(jié)合，實現(xiàn)新的跨越。
市場前景廣闊
丁建表示，晶硅電池占據(jù)85%以上的市場份額，而剩余的15%則由薄膜電池包攬，其中硅基薄膜電池的比重約為10%，CIGS和碲化鎘等類型薄膜電池的比重約為5%。盡管薄膜電池未占主體，但是較之傳統(tǒng)晶硅電池，薄膜電池可謂標準的潛力股。多種顯著特點決定了其應(yīng)用市場將極為廣闊。首先，硅基薄膜電池的溫度轉(zhuǎn)換系數(shù)低，即轉(zhuǎn)換效率較不受氣溫影響，且受光照度影響也較小，即在低照度下仍可維持較佳的轉(zhuǎn)換效率。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在裝設(shè)相同瓦數(shù)的發(fā)電機組情況下，非晶硅薄膜的年度總發(fā)電量比傳統(tǒng)結(jié)晶硅高出約10%。
日本有關(guān)機構(gòu)也做過實驗，顯示薄膜電池有著極高的穩(wěn)定性。正是因為具有溫度系數(shù)優(yōu)良且弱光性好的特點，加之制造成本低廉，使得硅基薄膜電池可以被大面積廣泛應(yīng)用于晝夜溫差較大且土地成本低廉的大型荒漠太陽能電站建設(shè)。不僅如此，有數(shù)據(jù)還顯示，在高溫的熱帶地區(qū)，薄膜電池發(fā)電量要比晶硅電池高出20%。而目前，位于熱帶的非洲、南美市場仍未開啟，未來薄膜在這些地區(qū)的應(yīng)用空間勢必非常大。
其次，薄膜電池還有一個重要優(yōu)點是適合做與建筑結(jié)合的光伏發(fā)電組件：雙層玻璃封裝剛性的薄膜太陽能電池組件，可以根據(jù)要，制作成不同的透光率，可以部分代替玻璃幕墻，而不銹鋼和聚合物襯底的柔性薄膜太陽能電池適用于建筑屋頂?shù)纫煨偷牟糠?。既具有漂亮的外觀，又能發(fā)電，其透明導電薄膜還能很好地阻擋外部紅外射線的進入和防止內(nèi)部熱能散失。城市土地的稀缺性，決定了薄膜太陽能具有更廣闊的發(fā)展前景。
丁建介紹說，薄膜電池未來的最終走向是柔性化和超薄化。柔性化指的是將硅等元素沉積在柔性材料上制造出薄膜電池，可以彎曲甚至折疊；超薄化則重要指薄膜厚度可以進一步縮減，未來會做到40微米。CIGS在這兩方面具有明顯優(yōu)勢，上述兩大特性使得薄膜電池可以用于農(nóng)業(yè)大棚、背包、帳篷、桌子以及日常生活小件，人們獲取電力將更加方便快捷。
他預(yù)計，柔性材料的應(yīng)用將在2015年左右開啟，而且是先后民用，應(yīng)用如無人機，而民用則可以是汽車，比如電動高爾夫車、巡邏車等。
除此之外，薄膜電池的制造過程較之晶硅電池更加清潔，具有環(huán)境友好的特點，這與漢能著眼長遠發(fā)展清潔綠色能源的理念不謀而合。
丁建表示，薄膜電池生產(chǎn)線的初始投資正在快速下降，目前已降至晶硅電池的4倍，而晶硅電池投資則在上漲，綜合來看，薄膜電池無論是從自身特點還是從投資成本上都具有明顯的后發(fā)優(yōu)勢，這也是為何漢能主攻薄膜電池的原因所在。
