銅銦鎵硒薄膜太陽能電池的實驗室轉化效率已達到22.3%。憑借著技術的先進性和柔性特征,隨著規模化生產帶來的成本降低,薄膜太陽能技術可大規模應用于電子產品、汽車、航天等高端領域。

在CIGS(銅銦鎵硒)薄膜太陽能產業技術創新戰略聯盟成立儀式上,中國建材北京新型材料建筑設計研究院院長薛孔寬表示,CIGS薄膜具有較高的光電轉化率,可廣泛應用于分布式光伏發電。而且其所需的銅銦鎵硒等元素在中國蘊藏量最大,無須進口,不會產生進口依賴。薛孔寬認為,隨著清潔能源的推廣,將來CIGS薄膜將有廣闊的發展前景,可應用于移動電站、光伏建筑、可穿戴設備、新能源車、智慧城市等方面。

事實上,目前,漢能的銅銦鎵硒薄膜太陽能產品已經在可穿戴設備、共享單車、新能源汽車、無人機等領域得到了應用。2017年5月,漢能和摩拜達成合作協議,漢能提供的移動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,能夠為智能鎖等模塊供應源源不斷的綠色能源,解決了能源產生、回收、共享的技術問題。

李河君向記者表示,隨著薄膜技術的進步,產業規模在迅速擴大,以漢能、中建材、上海電氣等大型企業為主導,將在未來5年內打造超過10GW銅銦鎵硒薄膜太陽能生產能力。屆時,銅銦鎵硒將成為國內為數不多的具有國際競爭優勢的產業之一。未來將把這些產品逐步開發出來并推向市場。

記者觀察

萬億產業拓荒者的堅持

一個長期以來鮮有企業問津的領域,為何卻突然吸引了央企數百億元的投資?從投資邏輯的角度看,這個領域應該很有“錢”景。

其實,任何一個行業,只有在歷經前期的成長陣痛后,才會逐漸繁榮。在銅銦鎵硒薄膜太陽能領域,作為民營企業的漢能,則扮演了拓荒者的角色。

作為“第一個吃螃蟹”的企業,漢能在2009年進入薄膜太陽能領域初期,正值光伏行業人人皆言晶硅之時。彼時,漢能發展薄膜太陽能飽受非議,被不少同行“嘲笑”。比如去買機器設備,對方都不相信,認為漢能很可笑,因為其他企業都在做晶硅,而漢能卻要做薄膜。

在此之前,漢能一直以水電為主業,其持有的金安橋水電站是全國最大的民營水電站,“年年可掙幾十個億”。正如李河君所言:“其實有這么多水電,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,仍然投入數百億元進入了一個完全陌生的領域。李河君表示,水電是漢能的看家本領,而做薄膜太陽能,漢能更多的是基于社會責任。

如今,漢能已先后耗費數百億元收購了德國Solibro、美國MiaSolé、Global Solar Energy(GSE)、Alta Devices等薄膜太陽能技術公司。毫不夸張地說,漢能把全球薄膜太陽能這個產業給“救活”了。

產業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,高質量發展被高度關注,優化國資投資結構,構建重視投資收益的國資管理體制已是大勢所趨。李錦認為,注重投資收益的央企,其投資會比較慎重。

“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域的持續深耕,一個萬億級市場已然開啟。

面對萬億元市場“錢”景,在央企擲數百億元紛紛布局之時,或許這正是漢能李河君所言“薄膜太陽能時代已經到來”。而此刻,作為銅銦鎵硒產業的拓荒者與守望者,漢能理應收獲鮮花和掌聲。

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

因襯底材質和工藝的不同,銅銦鎵硒薄膜太陽能電池的技術、應用領域也有所差異。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

該技術采用多元素共蒸發的方式,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目所用的Avancis公司技術,以及中國神華項目所用的Manz公司技術均屬于此類型。

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

漢能的銅銦鎵硒玻璃基薄膜使用的是德國Solibro技術。該技術實驗室轉化效率達21%,量產轉化效率達到17%,并以平均每年1%的速度提高,是目前世界量產效率最高的共蒸發銅銦鎵硒玻璃基薄膜技術。

目前,銅銦鎵硒玻璃基薄膜太陽能電池產品主要應用于大型地面電站、分布式電站、戶用系統等領域。

根據工藝的不同,又分為濺射法和共蒸發法兩種。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的方式來實現。

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,因此應用更為寬泛。可廣泛應用于柔性屋頂、汽車應用、特種產品、電子產品等領域。

目前,漢能MiaSolé多元素濺射法柔性單串組件效率17.3%,為該領域的世界紀錄。量產轉換效率已達到15.5%,并以平均每年1%的速度提高。