争食碲化镉薄膜太阳能市场：龙焱与狼共舞

从一个废旧的仓库到现在占地21000平方米的现代化厂房，从一条研制小型薄膜光伏组件的实验线到目前中国第一条拥有完全自主知识产权的30兆瓦碲化镉组件生产线，从“指甲盖”大小的电池样品到如今“半人高”的平均转换效率超过11%的成品，龙焱团队埋头工作了四年。而这四年里，光伏行业经历了大起大落，占据世界半壁江山的中国光伏企业在苦苦挣扎，他们有的在裁员减薪，有的则技改停产，有的为提高效率发愁，有的在为扩展销路担忧。

“目前光伏行业不景气，多数企业都在考虑生存问题，而我们没有这方面的担心，四年前我们在做龙焱碲化镉太阳能电池组件的研发，到今天我们依然在优化生产线和提高产品质量，并不断开发新产品，同时我们的研发团队依旧稳固，只要有好的产品就会有市场。”尽管光伏业经营惨淡，而龙焱人却依旧有着坚定的信心和勇气。

龙焱能源科技（杭州）有限公司

高效廉价决定市场前景

龙焱能源科技（杭州）有限公司是2008年5月在董事长吴选之和总经理吴奔的带领下创建的。

“我们国家的光伏行业发展不正常，企业‘两头在外’，我们做的产品是为产出绿色能源的，而我们的产品却大多数都销往了国外”。正是在这样的驱动力下，曾供职于美国能源部国家可再生能源实验室（NREL）的吴选之带着在太阳能电池领域研究30余年的工作经验，以及诸如在2001年创造碲化镉太阳能电池转换效率世界纪录并保持至今等多项世界级的专利、成果回国，开始创业从事碲化镉薄膜太阳能电池、组件的研究与生产。而公司另一位创始人吴奔，曾就职于国际著名的全球战略咨询公司McKinsey & Company（麦肯锡）和全球第三大电脑厂商联想集团，并担任联想集团董事长助理，他同样希望能将自己的知识用于中国的新能源建设。

“经过各类电池的优劣势分析和比对，我们认为碲化镉薄膜太阳能电池是一种适合于大规模生产的高效廉价太阳能电池，并能够适应未来市场的需求。”吴选之表示。

吴选之搞了半辈子太阳能电池，他对提升太阳能电池光电转换效率很有信心。碲化镉是一种具有高吸收系数的化合物半导体，其能隙宽度最适合于光电能量转换，目前实验室电池的最高效率为16.7%，最高组件效率达到12.8%。虽相比较目前晶硅电池组件效率有一定差距，但晶硅组件的效率已接近峰值，而碲化镉薄膜太阳能电池组件的效率可提升空间还比较大。同时由于碲化镉薄膜电池具有温度系数低、弱光效应好等优点，其每瓦发电量可比晶硅电池每年多出10%左右。而光伏系统的效率最终是要靠发电量来衡量的。

成本控制也是吴选之很看重的，而碲化镉薄膜太阳能电池组件具有成本低的特点。他举了这样一个例子：“First Solar（美国第一太阳能公司）早在2010年已将碲化镉薄膜太阳能电池组件成本降至0.75美元/瓦，这比今年的晶硅太阳能电池组件价格还要低。预计到2014年，当组件效率达到13%时，其组件成本可降低至0.5美元/瓦。”

“无毒”的碲化镉

镉，金属物质，毒性较大，碲化镉电池产品及其制造过程的环境保护一直是这个行业的重要话题。

“这是龙焱在成立之初就已经考虑的问题。”吴选之在面对这个问题时肯定地回答。“碲化镉和金属镉是不同的，金属镉是有毒的元素，但碲化镉是一种很稳定的化合物。 就像氯是有毒的气体，而氯化钠是稳定的食用盐。但是不管怎么样碲化镉终究还是含有镉，所以我们必须要重视这个问题。”

据统计，每片1200x600x7（毫米）的碲化镉薄膜太阳能电池板，重量约12公斤，由于碲化镉仅是一层几微米的膜，所以其中的碲化镉不足20克，每片电池板的含镉量和一节五号镍镉电池含镉量大致相当。由于这层碲化镉薄膜被夹在两层玻璃之间，因此使用中和外界是无法接触的。

吴选之介绍说，美国布鲁克文国家实验室的科学家就镉排放的问题，经过系统研究，碲化镉电池的镉排放量与天然气相同，低于煤、石油、硅电池。

“正是基于大量的实验数据和项目应用，欧盟从去年开始就已经豁免了RoHS（全称为《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》）的要求。这些环保意识及法律更严格的国家都已经认为碲化镉薄膜太阳能电池无论是生产，或者是使用，都是安全可控的。”吴奔表示。

“除此之外，我们在环保方面还做了三件事情”，吴选之说。“第一，‘三废’的处理。通过处理，目前工厂废气、废水中重金属的含量已远远低于国家标准。第二，公司在成立之初就建立了安全环保组，在现场操作时员工必须采取严格的防护措施。此外，公司每年会对所有员工体检，员工现在平均尿镉检查结果是0.32微克/克肌酐，低于国家标准的10倍以下，并且没有升高的趋势。第三，成功研发废旧组件的回收和再利用技术。这既可以避免造成环境污染，还可以对镉、碲和玻璃等资源进行回收和再利用，逐步实现闭环的循环经济。”

　　与First Solar一较高低

提起碲化镉薄膜太阳能电池组件，人们首先想到的是First Solar。据相关统计，2012年在美国9个100MW以上规模的太阳能光伏电站中有6个是由First Solar参与建造并提供组件的。在同行中，这是一座需要仰视的高山。“我们要向他们学习，但我们觉得还是有很多技术可以进一步的提高”，吴选之和吴奔在面对这座高山时并不气馁。

“2011年9月，龙焱建成了30兆瓦的碲化镉组件生产线。经过短短3个月的调试后，产品平均转换效率超过11%，平均输出功率超过73W。 在提高转换率的情况下，良品率也超过了95%。所以说我们这个技术今后是能够跟First Solar竞争的。我们做企业是从08年5月份开始的，First Solar在1999年接手Solar Cell Inc的工作，后者是1991年就开始做了，我们用三年多的时间走了他们十几年的路，所以我们相信我们后面会更好。”吴选之对此信心十足。

据吴选之介绍，FirstSolar采用的是气相输运沉积技术（VTD），而龙焱采用了与First Solar完全不同的工艺：改良型的近距离升华法（CSS）。这种工艺具有沉积速度快、工艺稳定性好、成品率高等特点。同时，龙焱的产品在电池结构上也做了改进，并导入了新材料，这既提高了产品的良品率，也对提高转化效率、降低成本有着重要意义。

“我们对目前这条生产线拥有完全自主知识产权，而且原材料也基本实现了国产化，再加上劳动力、厂房制造等方面成本较低，因此在成本上我们完全可以和First Solar一较高低”。 吴奔自豪地说。“此外，经过仔细核算，我们组件的制造成本在年产20兆瓦的规模和目前已达到11%的转换效率前提下，每瓦成本将和First Solar持平，比最好的晶硅电池成本也有25%以上的优势。而未来3-4年我们的成本至少会再有30%以上的下降空间。这样的组件成本将实现在绝大多数国家包括中国平价上网的目标。”