銅銦鎵硒薄膜太陽能電池的實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化效率已達(dá)到22.3%。憑借著技術(shù)的先進(jìn)性和柔性特征,隨著規(guī)模化生產(chǎn)帶來的成本降低,薄膜太陽能技術(shù)可大規(guī)模應(yīng)用于電子產(chǎn)品、汽車、航天等高端領(lǐng)域。

在CIGS(銅銦鎵硒)薄膜太陽能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟成立儀式上,中國建材北京新型材料建筑設(shè)計(jì)研究院院長薛孔寬表示,CIGS薄膜具有較高的光電轉(zhuǎn)化率,可廣泛應(yīng)用于分布式光伏發(fā)電。而且其所需的銅銦鎵硒等元素在中國蘊(yùn)藏量最大,無須進(jìn)口,不會(huì)產(chǎn)生進(jìn)口依賴。薛孔寬認(rèn)為,隨著清潔能源的推廣,將來CIGS薄膜將有廣闊的發(fā)展前景,可應(yīng)用于移動(dòng)電站、光伏建筑、可穿戴設(shè)備、新能源車、智慧城市等方面。

事實(shí)上,目前,漢能的銅銦鎵硒薄膜太陽能產(chǎn)品已經(jīng)在可穿戴設(shè)備、共享單車、新能源汽車、無人機(jī)等領(lǐng)域得到了應(yīng)用。2017年5月,漢能和摩拜達(dá)成合作協(xié)議,漢能提供的移動(dòng)能源解決方案將每輛摩拜單車都裝載了5.5瓦的漢能MiaSolé的薄膜太陽能組件,能夠?yàn)橹悄苕i等模塊供應(yīng)源源不斷的綠色能源,解決了能源產(chǎn)生、回收、共享的技術(shù)問題。

李河君向記者表示,隨著薄膜技術(shù)的進(jìn)步,產(chǎn)業(yè)規(guī)模在迅速擴(kuò)大,以漢能、中建材、上海電氣等大型企業(yè)為主導(dǎo),將在未來5年內(nèi)打造超過10GW銅銦鎵硒薄膜太陽能生產(chǎn)能力。屆時(shí),銅銦鎵硒將成為國內(nèi)為數(shù)不多的具有國際競爭優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)之一。未來將把這些產(chǎn)品逐步開發(fā)出來并推向市場。

記者觀察

萬億產(chǎn)業(yè)拓荒者的堅(jiān)持

一個(gè)長期以來鮮有企業(yè)問津的領(lǐng)域,為何卻突然吸引了央企數(shù)百億元的投資?從投資邏輯的角度看,這個(gè)領(lǐng)域應(yīng)該很有“錢”景。

其實(shí),任何一個(gè)行業(yè),只有在歷經(jīng)前期的成長陣痛后,才會(huì)逐漸繁榮。在銅銦鎵硒薄膜太陽能領(lǐng)域,作為民營企業(yè)的漢能,則扮演了拓荒者的角色。

作為“第一個(gè)吃螃蟹”的企業(yè),漢能在2009年進(jìn)入薄膜太陽能領(lǐng)域初期,正值光伏行業(yè)人人皆言晶硅之時(shí)。彼時(shí),漢能發(fā)展薄膜太陽能飽受非議,被不少同行“嘲笑”。比如去買機(jī)器設(shè)備,對方都不相信,認(rèn)為漢能很可笑,因?yàn)槠渌髽I(yè)都在做晶硅,而漢能卻要做薄膜。

在此之前,漢能一直以水電為主業(yè),其持有的金安橋水電站是全國最大的民營水電站,“年年可掙幾十個(gè)億”。正如李河君所言:“其實(shí)有這么多水電,我們什么都可以不干了,天天打高爾夫球就好了。”

不過,致力于“用薄膜太陽能改變世界”的漢能,仍然投入數(shù)百億元進(jìn)入了一個(gè)完全陌生的領(lǐng)域。李河君表示,水電是漢能的看家本領(lǐng),而做薄膜太陽能,漢能更多的是基于社會(huì)責(zé)任。

如今,漢能已先后耗費(fèi)數(shù)百億元收購了德國Solibro、美國MiaSolé、Global Solar Energy(GSE)、Alta Devices等薄膜太陽能技術(shù)公司。毫不夸張地說,漢能把全球薄膜太陽能這個(gè)產(chǎn)業(yè)給“救活”了。

產(chǎn)業(yè)在市場的逐漸成熟也引來了中建材、神華等眾多覺醒者的介入。在李錦看來,這也是央企的特性使然。在新一輪國企改革中,高質(zhì)量發(fā)展被高度關(guān)注,優(yōu)化國資投資結(jié)構(gòu),構(gòu)建重視投資收益的國資管理體制已是大勢所趨。李錦認(rèn)為,注重投資收益的央企,其投資會(huì)比較慎重。

“蟄伏八年,一朝蝶變”。如今,得益于漢能在銅銦鎵硒薄膜太陽能領(lǐng)域的持續(xù)深耕,一個(gè)萬億級(jí)市場已然開啟。

面對萬億元市場“錢”景,在央企擲數(shù)百億元紛紛布局之時(shí),或許這正是漢能李河君所言“薄膜太陽能時(shí)代已經(jīng)到來”。而此刻,作為銅銦鎵硒產(chǎn)業(yè)的拓荒者與守望者,漢能理應(yīng)收獲鮮花和掌聲。

銅銦鎵硒薄膜太陽能電池,是指使用化學(xué)物質(zhì)Cu(銅)、In(銦)、Ga(鎵)、Se(硒)通過共蒸發(fā)或后硒化工藝在襯底上形成吸收層的太陽能電池技術(shù)。

因襯底材質(zhì)和工藝的不同,銅銦鎵硒薄膜太陽能電池的技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域也有所差異。目前,主要有銅銦鎵硒玻璃基薄膜、銅銦鎵硒柔性薄膜這兩種類型。

銅銦鎵硒玻璃基薄膜

該技術(shù)采用多元素共蒸發(fā)的方式,在玻璃基襯底上沉積銅銦鎵硒功能膜層。上述中建材銅銦鎵硒項(xiàng)目所用的Avancis公司技術(shù),以及中國神華項(xiàng)目所用的Manz公司技術(shù)均屬于此類型。

Avancis公司在2016年宣布,其基于該技術(shù)的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率為17.9%。

漢能的銅銦鎵硒玻璃基薄膜使用的是德國Solibro技術(shù)。該技術(shù)實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化效率達(dá)21%,量產(chǎn)轉(zhuǎn)化效率達(dá)到17%,并以平均每年1%的速度提高,是目前世界量產(chǎn)效率最高的共蒸發(fā)銅銦鎵硒玻璃基薄膜技術(shù)。

目前,銅銦鎵硒玻璃基薄膜太陽能電池產(chǎn)品主要應(yīng)用于大型地面電站、分布式電站、戶用系統(tǒng)等領(lǐng)域。

根據(jù)工藝的不同,又分為濺射法和共蒸發(fā)法兩種。前者采用多元素濺射的方式,在柔性襯底上沉積銅銦鎵硒功能膜層,后者則通過多元素共蒸發(fā)的方式來實(shí)現(xiàn)。

與剛性玻璃基襯底相比,采用柔性襯底的漢能銅銦鎵硒柔性薄膜太陽能電池兼具了輕、柔、薄等特性,因此應(yīng)用更為寬泛。可廣泛應(yīng)用于柔性屋頂、汽車應(yīng)用、特種產(chǎn)品、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。

目前,漢能MiaSolé多元素濺射法柔性單串組件效率17.3%,為該領(lǐng)域的世界紀(jì)錄。量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率已達(dá)到15.5%,并以平均每年1%的速度提高。