薄膜光伏 蓝海重现?

备受争议的薄膜太阳能光伏似乎迎来了曙光。

这几天,业内消息称德国的铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池生产商Avancis宣布,其在慕尼黑研发中心开发出的300mm×300mmCIGS小型薄膜太阳能电池,光电转换率刷新记录达17.9%。此项技术可以被很快转化到功率为170Wp的1平方米标准尺寸的组件中。而Avancis在2014年被中国建材集团收购,从而作为中国建材集团拓展其在太阳能组件开发和生产领域的一项重要步骤。同时,在收购之初就明确:Avancis技术的进一步发展是其计划扩大其亚洲和欧洲光伏发电业务的一个“必要前提”。

虽然这还只是研发实验室的数据,但是,光伏组件效率达到17.9%这个数字,还是显示了薄膜光伏技术的快速提升态势,之前,半导体巨头台积电创下的效率是16.5%。而且,其应用似乎也在快速推进,上述消息还称Avancis此款刷新效率记录的组件将会在德国Torgau工厂投入生产,主要是通过缩减电池宽度、优化ZnO层,铝正面接触并通过改善激光烧蚀,以缩减CIGS电池的死区。据称,该技术已获得弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(ISE)认证。

记者注意到,该消息在提示此款CIGS组件的市场时这样表述:该组件适用于空间受限的应用,比如屋顶。而之前这个市场都是被晶体硅技术所主导。

围绕着晶硅电池和薄膜电池这两种主要的技术路线,国内似乎来自制造商的从业者多看好晶体硅技术,这或许是因为汉能财报显示的糟糕业绩;而认为薄膜技术才是蓝海市场的多来自学术界的分析人士。

据介绍,所谓薄膜电池,主要通过在玻璃衬底上沉积透明导电薄膜制成。“除了铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池,薄膜电池还包括碲化镉(CdTe)技术等其他技术路线。”浙商证券新能源行业分析师陈笑宇如此表示,薄膜电池有三大特点:一是柔性好,可弯曲;二是轻;三是弱光性好。

潜心研究光伏行业多年的陈笑宇认为,薄膜电池的三大特点决定着它在差异化市场竞争中有着很大的空间。比如,柔性好,可弯曲,将使得薄膜太阳能电池在可穿戴设备、太阳能无人机、卫星等领域有特殊优势,而且在这个附加值本身就比较高的领域里,薄膜电池的高成本问题也被大大弱化。“这是汉能做的事情。”而薄膜电池“轻”的特点,则奠定了它在建筑上的优势地位,因为载荷的突破对于现代建筑意义非凡,从而使得薄膜电池在“十三五规划”中的光伏建筑一体化(BIPV)领域颇有前景,这也是业界分析中国建材集团在不少原有薄膜太阳能电池厂商关停溃逃之际,逆势投资布局薄膜电池的一个原因。再者,“弱光性好这一点非常重要。”陈笑宇认为,这表明薄膜电池要比晶硅电池工作的时间长。

但是,薄膜太阳能技术的瓶颈也是显而易见的。“可以预见的是,铟、镓、硒等都是稀有元素,因此今后如果发展将会面临产能瓶颈问题。”陈笑宇说,硅虽然资源丰富,可是晶硅电池的转换率在达到一定程度后也面临难以突破的瓶颈,所以,光伏也是一个由技术进步带来巨大经济效益的产业。据悉,光伏摩尔定律就是效率转换率每提升一个百分点,成本下降8%左右。

或许正是由于看到了薄膜技术的大幅进展可能,欧洲对包括CIGS在内的新世代太阳能技术研发和应用大力推崇,甚至提出“CIGS Sharc25”计划,目标是在最短时间内把CIGS薄膜太阳能电池的效率达到25%,使CIGS薄膜太阳能的技术能超越主流的晶硅技术,进而在成本上占有优势,抢占市场份额。

如此,有分析认为,对于目前以生产及研究晶硅技术为主的中国光伏产业来讲,如何加速升级,急需思考与准备。