在光伏領域薄膜電池和晶矽電池兩大技術路線的爭論中,薄膜電池雖然轉換效率低,但在多晶矽價格一度高企的前提下,其成本相對低廉更具一定的優勢,給薄膜電池帶來了發展良機。然而隨著多晶矽電池成本不斷下降,晶矽與薄膜誰會成為未來光伏領域的領跑者還未為可知。  

作為薄膜太陽能電池領域的“明星”,CIGS薄膜太陽能電池的未來到底在哪裡?正值SNEC2014上海光伏展期間,OFweek太陽能光伏網特意採訪到了德國Manz集團亞太區業務副總經理林峻生先生,共同探討了未來薄膜太陽能電池的發展之路。  

目前全球範圍中CIGS薄膜製造商為數不少,但是大多數企業在該領域的設備研發都局限於實驗室,並沒有實際的工藝生產經驗。林峻生向OFweek太陽能光伏網編輯介紹說,即使全球最大的CIGS製造商--日本SolarFrontier公司,雖然它的生產工藝是自己開發的,但也並沒有做技術轉移。而Manz公司是全球唯一一家可提供量產CIGS太陽能電池組件生產的設備供貨商,其獨家擁有的量產尺寸創新生產線,可將生產線快速轉移給CIGS太陽能電池組件生產商,以提供零距離的最新研發工藝並轉移給企業,這也就是Manz最大的特別之處。  
目前,Manz公司量產的CIGS薄膜太陽能組件效率已達14.6%,尤其是去年Manz公司與ZSW共同研發的最新CIGS薄膜太陽能電池技術轉換效率達20.8%,首次超過了目前市面上廣泛使用的多晶矽太陽能電池的效率。雖然目前此項成果未實現量產,不過林俊生仍然信心滿懷地表示,從近幾年CIGS薄膜電池的效率提升的速度來看,相信CIGS很快能達到與多晶矽一致的量產效率水平。  

CIGS薄膜電池將成主角  

眾所周知,目前幾種流行的薄膜電池材料分別是砷化鎵(GaAs)、碲化鎘(CdTe)、矽基薄膜、GIGS(銅銦鎵硒)等。對於選擇何種薄膜電池技術路線,還是要經過一番仔細考量的。

林峻生對OFweek太陽能光伏網編輯分析說,砷化鎵雖然效率高達到30%多,但由於含有貴重金屬成本較高,通常只用於太空發電等成本高的領域,對於一般性市場而言是難以廣泛應用。對於矽基薄膜來說,由於成本優勢不再而劣勢凸顯,目前大部分公司已經停產,設備商也不再提供設備。至於碲化鎘,目前在中國並不流行。全球最大的碲化鎘生產商是美國第一太陽能,限於中國國內的政策並不看好,以致碲化鎘在中國的發展相對困難。  

然而由於CIGS薄膜太陽能技術具有轉換率高、性能穩定、製造成本低、零污染等特點,已經成為薄膜技術研究的焦點。所以,國內外光伏行業人士比較認同的薄膜電池就是CIGS薄膜太陽能電池。  
談到CIGS薄膜電池的優勢時,林峻生還表示,除效率好、成本低、性能穩定、清潔無污染等以外,一個重要的特點是CIGS薄膜組件外觀上呈現黑色,相對於馬賽克形態的多晶矽來說更合適應用於建築物上。而且CIGS薄膜電池可以在弱光下發電,這點明顯優於晶矽電池。而從整體上說,CIGS薄膜組件的發電效果也超過了多晶矽電池組件。  

林峻生認為,目前多晶矽成本下降有限,而CIGS結構非常簡單(兩塊玻璃加中間鍍膜),只要批量化生產光伏玻璃材料,實現CIGS薄膜產業化,其價格將會有較大的下降空間。加之近年來歐美對華“雙反”大大限制了晶矽組件的出口,相對來說這也給薄膜電池帶來了發展良機。雖然目前薄膜在全球市場佔有率約10%,但是未來CIGS薄膜市場佔有率將會不斷提高。  

薄膜光伏本土化生產  

近期,某知名矽基薄膜太陽能公司無奈宣佈在2014年底將結束矽薄膜業務的營運,陸續關閉旗下子公司的矽薄膜產線,國內一些企業也都放棄薄膜電池生產和研發。對於這一行業現象,林峻生認為,其主要原因還是在技術方面,一般的矽基薄膜太陽能電池量產後最高效率最多10%,市場競爭力相當低。加之近年來光伏產品價格下降厲害,給薄膜電池技術研發造成一定的壓力。  

然而CIGS薄膜電池的主要製造原材料為銅、銦、鎵、硒,其最大產地之一也在中國,原料上不需要依賴進口,這也為CIGS中國本土化提供了天然的優勢。  

林峻生對OFweek太陽能光伏網編輯表示,CIGS薄膜作為一種新技術,在市場成長上需要一定的時間,一個過程。而基於CIGS薄膜在行業中特有的優勢,隨著更多的資本不斷進入,這一產業也將不斷擴大,其成本也會相應降低。雖然目前CIGS薄膜電池在佔全球光伏市場中只佔1-2%的比例,但是未來幾年會得到迅速地增長。  

林峻生介紹說,Manz公司到現在已經有10餘年CIGS薄膜太陽能電池的生產的歷史,公司CIGS薄膜電池組件遍布世界各地,當然主要市場還是在歐洲國家。從近兩年發展數據來看,CIGS薄膜電站並網效果良好,年發電量反而比多晶矽組件電站高約10%。
在新技術方面,2013年Manz與合作夥伴一起利用共蒸發工藝,創造了CIGS薄膜太陽能電池轉換效率20.8%的世界新紀錄,而採用ManzCIGSfab解決方案的用戶將可獨家享受這項創世界紀錄的專有技術所帶來的優勢。林峻生感概地表示,希望把這一德國產品實現“中國製造”,通過中國本土化來降低CIGS生產成本,讓更多的人能用上CIGS薄膜產品。  
如今,得益於政府近年為加大扶持本國太陽能產業所出台的多項政策,很多廠家都開始採用CIGS(銅銦鎵硒)技術來製造薄膜太陽能電池,藉此提高效率並降低成本。林峻生認為,政策扶持也充分說明,CIGS技術將是本地太陽能企業未來最佳的發展方向。隨便技術的發展,CIGS薄膜將越來越愛到中國市場的青睞。  

中國光伏市場極具投資價值  

當前,全球光伏形勢依舊嚴峻,太陽能行業前景似乎並不樂觀。林峻生介紹說,以歐洲目前的情況來看,德國、法國、捷克、西班牙等均已下調補貼,其中捷克追溯性徵稅,西班牙限制補貼小時數。然而在中國,國家能源局近期出台了今年的光伏裝機規劃為14GW,其中8GW用於分佈式光伏,地面電站為6GW,這其中薄膜電池或將佔據一席之地。  
目前在中國國家七大戰略性新興產業中,薄膜相關的佔四個,即新能源、新材料、高端裝備、節能減排,國家相關部門的支持有力地促進薄膜光伏領域的發展。從近年來CIGS的發展速度和對建築適應性等特點來看,未來CIGS薄膜太陽能的廣闊前景是不可忽視的。  

林峻生認為,歐洲市場在下降而中國已經成為全球最大的光伏市場。光伏作為綠色能源新興產業,未來將會有更多的國家參與進來。譬如土耳其、南非、沙特阿拉伯等地企業投資光伏組件生產興趣都很大,人力成本低製造能力強,國家政策方面也在激勵。但是從生產條件上來說,中國光伏產業鏈上下游都比較完整,所以Manz認為中國才是最合適的市場。同時也希望中國各地方政府能更好地支持CIGS薄膜太陽能產業的發展,促進中國薄膜太陽能電池產業邁向新的高度。

來源: OFweek太陽能光伏

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