CIGS“大跃进” 有望取代晶硅占据光伏市场主流地位

据彭博新能源财经（BNEF)近日发布的年度数据报告显示，2014年全球清洁能源投资总额达到3100亿美元，而中国在清洁能源方面包括可再生能源和能效，同比增长了32个百分点，上升至895亿美元，超过了增长了8个百分点，投资总额上升至518亿美元的美国，在全球清洁能源投资者中位列第一。其中，中国在清洁能源领域投资的75%主要流向了风能和太阳能领域。

虽然目前薄膜在全球太阳能光伏市场所占份额仅占约10%，而在太阳能光伏领域，晶硅电池与薄膜电池两种技术哪个更具投资价值、更具有发展前景的争议已经由来已久。不久之前，协鑫与汉能还就晶硅薄膜两种技术路线各自优劣争得面红耳赤。虽然争议最终以李河君“晶硅和薄膜是兄弟，根本不存在竞争关系”的结论而告终，但这也反映了两种从业者一较高下的一种心态。

事实上，作为清洁能源技术路线之一的薄膜技术，尤其是CIGS薄膜发电技术近年来发展势头尤其强劲。

2014年9月，德国Manz集团在CIGS薄膜太阳能工艺的研发伙伴巴登-符登堡邦太阳能和氢能研究中心(ZSW)，在CIGS薄膜太阳能效率方面创下了21.7%的新世界纪录。这是薄膜太阳能工艺前所未见的最高转换效率，至此，CIGS薄膜的转换效率与多晶电池的转换效率差距扩大为1.3%（(晶硅纪录为20.4%）。而一向以转换效率高著称的FirstSolar碲化镉(CdTe)光伏电池最新创下的记录也仅为21.0%。

从全球来看，随着近几年薄膜技术的不断进步以及装备性能的持续提升，薄膜发电技术产业化的步伐亦逐渐加大。尤其是自CIGS薄膜电池开始规模化量产以来，效率基本保持每年1~1.5%的提升速度。2013年底，瑞士研究机构EMPA推出和多晶硅同等效率的薄膜太阳电池以来，CIGS不断地在效率上有所突破。而此次，Manz与ZSW的技术合作，再次把薄膜太阳能实验室转换率由21%刷新为21.7%。相较而言，多晶电池转换效率从2004年以来，就不从提升过。

“太阳能电池提高一个百分点，可使成本降低5%—7%。”这是从几年前起，中国光伏行业便存在的一种说法。而目前，中国多晶硅太阳能电池不仅面临转换效率上的瓶颈，在耗能、成本下降方面也面临着同样的尴尬。硅产业是一个高污染、高耗能的产业，晶体硅电池在原材料提出过程中会产生大量污染，而硅组件在实际发电中衰减率也高。此外，由于其产业链复杂、原材料成本波动幅度较大，成本大幅度降低的可能性不大。且硅原料多控制在德国、美国、日本手中，面临着过度依赖海外市场的尴尬境况。而CIGS薄膜电池的主要制造原材料为铜、铟、镓、硒，材料以及制程中不存在污染的问题，且我国稀土资源丰富，上述四种原材料最大产地也均在中国。可见，无论是由于原材料可就近取材还是因为转换效率方面的大幅提升所引起的成本下降，CIGS薄膜电池的优势均大于晶硅。



目前，光伏产业平均的生产成本每瓦约4.5人民币，而CIGS转换效率大幅提升以后，ManzCIGS交钥匙生产线可将组件生产成本降至每瓦2.5人民币，这不仅是因为CIGS(铜铟镓硒)太阳能薄膜电池的制造成本原本就远低于晶体硅太阳能组件，还在于ManzCIGS交钥匙生产线将工艺链缩短至一个车间内，以及利用本地材料、本地制造达到最佳的成本控制。因此，以ManzCIGS交钥匙生产线所生产的CIGS组件可将最终的太阳能发电成本优势发挥到极致，其发电的每度电成本已与目前国内的民生用电人民币0.5元相持平，甚至更低。

此外，与晶硅相比，CIGS还有着多方面的先天优势。晶硅产品由于其高能耗、生产成本高以及转换效率提升较慢等方面的弊端面临着突围难题。而CIGS薄膜电池不仅具有低成本、高转换效率的优势，其抗辐射能力强、稳定不衰退等特质，应用在分布式电站具有很好地市场竞争潜质，CIGS电池采用了廉价的Soda-Lime玻璃做衬底，对大规模工业生产而言，如能保持比较高的电池的效率，电池的价格以每瓦计算会比相应的单晶硅和多晶硅电池的价格低得多。此外，CIGS电池禁带宽度（1.04~1.68eV）适于太阳光的光电转换，容易形成固溶体以控制禁带宽度，目前Manz更是在CIGS薄膜太阳能效率方面创下了21.7%的新世界纪录。不仅如此，由于其外观色调柔和高雅，而且弱光响应好，尤其适合于高端建筑物的BIPV玻璃幕墙。CIGS可以按照要求制作为50%或75%的透光率，也就是说，在白天我们可以最大限度的使用自然光对建筑物内部进行照明，节约照明能耗，同时，我们的窗户和幕墙仍然在发电。可从外部看去，整个幕墙与建筑物浑然一体，不会有晶硅那样的马赛克或明显的色差，让整个幕墙显得突兀和不整洁。

近两年来，分布式光伏及光电建筑一体化得到中国政府越来越多的重视。2014年，政府更是下发了一系列的政策措施以促进推广分布式。就在2014年底，国家能源局再次下发《关于推进分布式光伏发电应用示范区建设的通知》，文件提及，在国家能源局已公布的第一批18个分布式光伏发电应用示范区外，增加了嘉兴光伏高新区等12个园区，鼓励社会投资分布式光伏发电应用示范区。而近期，继光伏度电补贴、备案制、上网电价等一系列光伏支持政策出台后，真正最给力的支持政策——可再生能源配额制历经2年酝酿，即将出台。业内人士分析，此政策一旦出台，相当于整个新能源行业的生产和消纳得到了国家承诺的年度最低消费保证。从新增装机的拉动作用看，配额制最利好分布式光伏。

“利益最大化”是每一个投资者的追求，对于光伏投资者来说，CIGS无论是从发电效率还是成本方面都更符合这一心理诉求，再加上政府这一系列政策红利的推动之下，我们已经看见了CIGS正在蚕食鲸吞多晶硅组件的市场。