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薄膜太阳能“中国式”困境破解之迷

2015-06-30

  近日,一则来自美国光伏巨头First Solar的消息再次引发业界对薄膜太阳能前景的关注,据该公司宣布,其碲化镉(CdTe)薄膜光伏组件的转换效率首次超越多晶硅组件,达到创纪录的18.6%。业内专家表示,当晶硅技术达到其理论上的转换效率上限时,薄膜技术创新仍有较大提升空间,未来太阳能光伏将走进薄膜时代。然而,我国薄膜技术水平与国外差距较大,国内薄膜太阳能产业发展仍然缓慢也引起业界担忧,薄膜太阳能的“中国式”困境亟需寻求破解之道。

  薄膜太阳能的有利与不利

  众所周知,晶硅和薄膜是太阳能光伏电池的两大主要技术阵营。目前光伏产业中主流的电池产品为多晶硅电池,但成本过高。要想解决光伏产业中太阳能电池成本过高的问题,就要想办法提高光电转化效率和降低制造成本,那么,薄膜化则成为太阳能电池发展的必由之路。

  薄膜太阳能技术最主要的竞争优势是在成本。由于薄膜材料需要的反应温度低,可以在玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔性塑料片上淀积,易于大面积连续化生产,材料、器件、商品化的组件在一个车间内同时完成,节省了许多工序。同时,太阳能电池实现薄膜化后,用硅量极少甚至没有,能极大的节省昂贵的半导体材料,也更容易降低成本。

  中国薄膜产业的发展历程

  目前,制造薄膜太阳能电池的生产技术非常多,已实现量产的技术主要有非晶硅、碲化镉(CdTe),铜铟镓硒(CIGS)三种,另外还有染料敏化、砷化镓、高分子聚合物材质等不同薄膜太阳能电池技术,但均未达到量产条件。其中非晶硅薄膜太阳能电池技术发展最早、所占市场份额最大,也是目前中国厂商发展薄膜太阳能电池的主要方向。

  我国从上世纪80年代中后期就已引进非晶硅电池技术,进入本世纪后我国非晶硅电池产业进入快速发展时期。由此,中国太阳能光伏产业格局发生重大变革,薄膜太阳能电池占整个中国太阳能电池产能的比例,根据拓墣产业研究所预计,将有望超过20%。而经过多年的自主研发,我国的非晶硅电池组件的转换效率也提高至6%~10%,并得到发达国家的认可。

  CIGS遭遇“中国式”困境

 中国国内CIGS产业起步更晚,受生产设备和技术瓶颈的制约,产业发展一直缓慢。

 时至今日,国内确有多家企业参与到CIGS产业的投资中来。据行业机构预测,2015年中国CIGS薄膜太阳能电池总产能接近2GW,几乎是目前全球所有CIGS薄膜厂商产能的2倍。这是否意味着中国CIGS薄膜太阳能的产业化进程将步入快车道?答案并非那么简单。“与晶硅电池成熟的产业供需及配套大环境相比,中国CIGS薄膜厂商‘零敲碎打’、‘孤军奋战’的境遇显而易见。” OFweek行业研究中心高级分析师冯辉说道。

自主创新与引进技术并重

  不可否认,中国在发展CIGS薄膜太阳能电池产业上具有得天独厚的有利条件。首先我国是全球最大的稀有金属铟、镓资源储备和产出国,CIGS薄膜电池量产所需材料可以100%自给;其次,基于CIGS在下游终端市场的表现和上游制造环节的技术优势,CIGS产业化大纲早被国家科技部列为“十二五”光伏规划中,正在编制的“十三五”光伏规划,应再次把CIGS薄膜电池技术作为我国未来发展重大科技项目。

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