薄膜技术：清洁廉价太阳能

自1954年贝尔实验室发明了第一块光伏电池以来，这一清洁能源就一直伴随着价格高昂的偏见，不过技术变化之快，可能会让所有人大吃一惊。近日，彭博新能源财经发布研究报告称，未来10 年内，风能的成本将率先降至最低，而到2030 年，太阳能将取而代之，超越其它新能源技术，成为最便宜的能源。业内人士认为，太阳能发电成本的快速下降，将主要来自于薄膜太阳能领域的技术进步。

就目前来看，已经有不少国家的太阳能电力达到了平价水平，甚至低于化石燃料。其中，美国作为光伏装机量增长最快的国家之一，其国内的太阳能价格已经相当低廉，而且还在持续下降，这主要得益于美国最大的太阳能公司First Solar在薄膜技术方面的提升。太阳能安装公司可以大批量、低价购买First Solar生产的薄膜面板，其价格相比5年前下跌了一半。而在那些电价超过每千瓦时15美分（约0.93元）的地区，如加利福利亚，太阳能发电的成本已经和公共电网的电价差不多。

与美国相比，中国国内的用电电价稍低，但15美分（0.93元）的太阳能电价即使放到中国，在工商业领域也具有相当强的竞争力（工商业电价0.8-1.4元/千瓦时）。如果算上中国政府0.42元的度电补贴，以及各地方政府的补贴与优惠，太阳能发电成本已与居民用电电价（约0.5元/千瓦时）基本持平。目前，有越来越多的企业主认识到太阳能的成本优势：今年1月，汉能与广汽本田合作的17MW分布式太阳能项目并网发电，该工程利用本田的工业厂房铺设薄膜电池板，年平均发电1900万度，可满足工厂20%的生产用电需求，相当于替代了6200吨标准煤（等价热值）的发电量；在民用领域，安装屋顶太阳能电站也开始成为中国人新的环保潮流。

而作为累计装机容量第一的太阳能大国，德国早在2010年就进入了全国"平价上网"时代。德国的光伏电价在2000年时还高达50欧分（3.37元），而到了2012年已经降至13-19欧分（0.88-1.28元），大大低于25欧分的电网零售电价。值得注意的是，最近几年，德国的太阳能行业开始新一轮洗牌，不少晶硅太阳能企业宣布破产，博世和西门子也卖掉或停止了太阳能业务，然而德国老牌设备制造商Manz却另辟蹊径，在薄膜太阳能领域（主要为铜铟镓硒CIGS薄膜）取得突破，引起业界关注，未来数年，重振德国太阳能行业的关键将在于薄膜技术。

同时，随着近年来全球太阳能的市场重心开始向亚洲转移，中国市场的表现十分惊人，在薄膜太阳能领域，汉能的一系列技术并购，已被证明是中国企业掌握核心技术的成功手段。2012年3月，汉能控股集团收购了德国Q.cells SE公司的子公司Solibro；接下来的两年时间里，又先后将美国Miasole、Global Solar Energy和Alta Devices三家公司收至麾下。这四家海外公司的铜铟镓硒（CIGS）薄膜，以及砷化镓（GaAs）高效柔性薄膜均代表了世界顶尖水平，将成为汉能引领太阳能发展的加速器。

实际上，不少发达国家已经把薄膜太阳能作为最有前景的能源方向加以扶持。今年5月，美国麻省理工学院发布了名为《太阳能未来》的研究报告，报告认为，由玻璃封装的笨重的晶硅片，不仅导致了电池组件刚性易碎、重量大等性质，也造成了制造成本居高不下。而薄膜技术是在玻璃、塑料或金属等基底上沉积很薄的光伏材料，这种工艺可以减少系统的材料使用，降低制造支出。薄膜是太阳能实现成本大幅下降的最可能途径，美国政府须大力扶持这种"面向未来"的技术。

当然，就现阶段市场来看，晶硅相比于薄膜仍具有一定份额优势。然而最近几年，晶硅电池的技术进展已经达到瓶颈， 晶硅企业的技术突破之路也越来越难走，很难继续支撑太阳能发电成本的下降趋势。与之相比，薄膜太阳能技术处于上升阶段，其光电转换效率以稳定的速度提升，赶超晶硅电池只是时间问题。此外，凭借独特的"轻柔薄"优势，薄膜太阳能在屋顶、建筑、农业设施和移动能源等领域也极具竞争力，发展前景可观。

"薄膜太阳能代表了光伏技术的发展方向。" 清华大学材料学院常务副院长庄大明此前接受媒体采访时曾表示，铜铟镓硒（CIGS）薄膜的效率提升与成本下降潜力巨大，而且使用寿命长，在同样功率下，发电能力也比晶硅强，在生产过程中，能耗与污染方面也更具优势。庄大明的观点代表了学界的普遍认知，南开大学光电子薄膜器件与技术研究所的孙云教授认为，到2020年，全球薄膜产业将会占据太阳能发电市场的40%以上，将成为分布式发电的最重要形式。

科技进步总是给人们带来惊喜，凭借质优价廉的薄膜面板，美国太阳能供电系统正在不断普及，太阳能正从小众需求，变成了足以引发电力产业变革的重要力量。而中国作为太阳能资源丰富的国家，加之拥有汉能等技术实力领先的企业，薄膜太阳能必将担当起能源转型的火车头。未来，太阳能大规模替代化石能源、平价使用清洁能源的时代正在开启。