在光伏领域薄膜电池和晶硅电池两大技术路线的争论中,薄膜电池虽然转换效率低,但在多晶硅价格一度高企的前提下,其成本相对低廉更具一定的优势,给薄膜电池带来了发展良机。然而随着多晶硅电池成本不断下降,晶硅与薄膜谁会成为未来光伏领域的领跑者还未为可知。
作为薄膜太阳能电池领域的“明星”,CIGS薄膜太阳能电池的未来到底在哪里?正值SNEC2014上海光伏展期间,OFweek太阳能光伏网特意采访到了德国Manz集团亚太区业务副总经理林峻生先生,共同探讨了未来薄膜太阳能电池的发展之路。
德国Manz集团亚太区业务副总经理林峻生先生(图)
据OFweek太阳能光伏网了解,目前全球范围中CIGS薄膜制造商为数不少,但是大多数企业在该领域的设备研发都局限于实验室,并没有实际的工艺生产经验。林峻生向OFweek太阳能光伏网编辑介绍说,即使全球最大的CIGS制造商--日本SolarFrontier公司,虽然它的生产工艺是自己开发的,但也并没有做技术转移。而Manz公司是全球唯一一家可提供量产CIGS太阳能电池组件生产的设备供货商,其独家拥有的量产尺寸创新生产线,可将生产线快速转移给CIGS太阳能电池组件生产商,以提供零距离的最新研发工艺并转移给企业,这也就是Manz最大的特别之处。
目前,Manz公司量产的CIGS薄膜太阳能组件效率已达14.6%,尤其是去年Manz公司与ZSW共同研发的最新CIGS薄膜太阳能电池技术转换效率达20.8%,首次超过了目前市面上广泛使用的多晶硅太阳能电池的效率。虽然目前此项成果未实现量产,不过林俊生仍然信心满怀地表示,从近几年CIGS薄膜电池的效率提升的速度来看,相信CIGS很快能达到与多晶硅一致的量产效率水平。
CIGS薄膜电池将成主角
众所周知,目前几种流行的薄膜电池材料分别是砷化镓(GaAs)、碲化镉(CdTe)、硅基薄膜、CIGS(铜铟镓硒)等。对于选择何种薄膜电池技术路线,还是要经过一番仔细考量的。
林峻生对OFweek太阳能光伏网编辑分析说,砷化镓虽然效率高达到30%多,但由于含有贵重金属成本较高,通常只用于太空发电等成本高的领域,对于一般性市场而言是难以广泛应用。对于硅基薄膜来说,由于成本优势不再而劣势凸显,目前大部分公司已经停产,设备商也不再提供设备。至于碲化镉,目前在中国并不流行。全球最大的碲化镉生产商是美国第一太阳能,限于中国国内的政策并不看好,以致碲化镉在中国的发展相对困难。
然而由于CIGS薄膜太阳能技术具有转换率高、性能稳定、制造成本低、零污染等特点,已经成为薄膜技术研究的焦点。所以,国内外光伏行业人士比较认同的薄膜电池就是CIGS薄膜太阳能电池。
谈到CIGS薄膜电池的优势时,林峻生还表示,除效率好、成本低、性能稳定、清洁无污染等以外,一个重要的特点是CIGS薄膜组件外观上呈现黑色,相对于马赛克形态的多晶硅来说更合适应用于建筑物上。而且CIGS薄膜电池可以在弱光下发电,这点明显优于晶硅电池。而从整体上说,CIGS薄膜组件的发电效果也超过了多晶硅电池组件。
林峻生认为,目前多晶硅成本下降有限,而CIGS结构非常简单(两块玻璃加中间镀膜),只要批量化生产光伏玻璃材料,实现CIGS薄膜产业化,其价格将会有较大的下降空间。加之近年来欧美对华“双反”大大限制了晶硅组件的出口,相对来说这也给薄膜电池带来了发展良机。虽然目前薄膜在全球市场占有率约10%,但是未来CIGS薄膜市场占有率将会不断提高。
薄膜光伏本土化生产
近期,某知名硅基薄膜太阳能公司无奈宣布在2014年底将结束硅薄膜业务的营运,陆续关闭旗下子公司的硅薄膜产线,国内一些企业也都放弃薄膜电池生产和研发。对于这一行业现象,林峻生认为,其主要原因还是在技术方面,一般的硅基薄膜太阳能电池量产后最高效率最多10%,市场竞争力相当低。加之近年来光伏产品价格下降厉害,给薄膜电池技术研发造成一定的压力。
然而CIGS薄膜电池的主要制造原材料为铜、铟、镓、硒,其最大产地之一也在中国,原料上不需要依赖进口,这也为CIGS中国本土化提供了天然的优势。
林峻生对OFweek太阳能光伏网编辑表示,CIGS薄膜作为一种新技术,在市场成长上需要一定的时间,一个过程。而基于CIGS薄膜在行业中特有的优势,随着更多的资本不断进入,这一产业也将不断扩大,其成本也会相应降低。虽然目前CIGS薄膜电池在占全球光伏市场中只占1-2%的比例,但是未来几年会得到迅速地增长。
林峻生介绍说,Manz公司到现在已经有10余年CIGS薄膜太阳能电池的生产的历史,公司CIGS薄膜电池组件遍布世界各地,当然主要市场还是在欧洲国家。从近两年发展数据来看,CIGS薄膜电站并网效果良好,年发电量反而比多晶硅组件电站高约10%。
下一页>在新技术方面,2013年Manz与合作伙伴一起利用共蒸发工艺,创造了CIGS薄膜太阳能电池转换效率20.8%的世界新纪录,而采用Manz CIGSfab解决方案的用户将可独家享受这项创世界纪录的专有技术所带来的优势。林峻生感概地表示,希望把这一德国产品实现“中国制造”,通过中国本土化来降低CIGS生产成本,让更多的人能用上CIGS薄膜产品。
如今,得益于政府近年为加大扶持本国太阳能产业所出台的多项政策,很多厂家都开始采用CIGS(铜铟镓硒)技术来制造薄膜太阳能电池,藉此提高效率并降低成本。林峻生认为,政策扶持也充分说明,CIGS技术将是本地太阳能企业未来最佳的发展方向。随便技术的发展,CIGS薄膜将越来越爱到中国市场的青睐。
中国光伏市场极具投资价值
当前,全球光伏形势依旧严峻,太阳能行业前景似乎并不乐观。林峻生介绍说,以欧洲目前的情况来看,德国、法国、捷克、西班牙等均已下调补贴,其中捷克追溯性征税,西班牙限制补贴小时数。然而在中国,国家能源局近期出台了今年的光伏装机规划为14GW,其中8GW用于分布式光伏,地面电站为6GW,这其中薄膜电池或将占据一席之地。
目前在中国国家七大战略性新兴产业中,薄膜相关的占四个,即新能源、新材料、高端装备、节能减排,国家相关部门的支持有力地促进薄膜光伏领域的发展。从近年来CIGS的发展速度和对建筑适应性等特点来看,未来CIGS薄膜太阳能的广阔前景是不可忽视的。
林峻生认为,欧洲市场在下降而中国已经成为全球最大的光伏市场。光伏作为绿色能源新兴产业,未来将会有更多的国家参与进来。譬如土耳其、南非、沙特阿拉伯等地企业投资光伏组件生产兴趣都很大,人力成本低制造能力强,国家政策方面也在激励。但是从生产条件上来说,中国光伏产业链上下游都比较完整,所以Manz认为中国才是最合适的市场。同时也希望中国各地方政府能更好地支持CIGS薄膜太阳能产业的发展,促进中国薄膜太阳能电池产业迈向新的高度。
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在光伏领域薄膜电池和晶硅电池两大技术路线的争论中,薄膜电池虽然转换效率低,但在多晶硅价格一度高企的前提下,其成本相对低廉