在“十三五”光伏產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展的進(jìn)程中,新型薄膜電池的產(chǎn)業(yè)化以及關(guān)鍵設(shè)備研制已經(jīng)成為光伏發(fā)電的重點(diǎn)支持對象。
面對晶硅組件成本下降、效率不斷提升的市場環(huán)境,薄膜電池如何突破瓶頸盡快實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)成為行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。
立足于研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用等完整的產(chǎn)業(yè)鏈條,央企已經(jīng)開始布局銅銦鎵硒(CIGS)薄膜光伏清潔能源技術(shù)。CIGS到底優(yōu)勢何在?規(guī)模量產(chǎn)的難點(diǎn)有哪些?應(yīng)用端市場應(yīng)該怎樣開發(fā)?針對以上行業(yè)關(guān)注點(diǎn),本報(bào)記者專訪了國家能源集團(tuán)神華光伏科技研發(fā)公司(NICE Solar Energy)總裁張波。
中國能源報(bào):在晶硅組件占據(jù)光伏行業(yè)主流的背景下,您認(rèn)為CIGS技術(shù)的優(yōu)勢該如何體現(xiàn)?
張波:薄膜技術(shù)被認(rèn)為是新一代太陽能電池技術(shù),相對于晶硅電池的生產(chǎn)過程因高溫?cái)U(kuò)散、需要采用有毒的氣體及酸堿液體而具有高能耗和高污染特性,CIGS原材料和制備過程能耗低、污染低,并且原材料的利用率非常高。比如,一個(gè)生產(chǎn)周期后蒸發(fā)源內(nèi)剩余的原材料可直接用于下次生產(chǎn)。
另外,蒸鍍在裝備內(nèi)部的材料可以收集回來提純后再繼續(xù)使用。再者,相對于晶硅電池復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)節(jié),CIGS的生產(chǎn)環(huán)節(jié)緊湊而簡單,電池制造的整個(gè)過程可在一個(gè)工廠內(nèi)完成,土地投資成本低。且由于生產(chǎn)環(huán)節(jié)少,上中下游產(chǎn)業(yè)鏈整合難度較低。
中國能源報(bào):CIGS技術(shù)一直在多角度、多工藝地不斷發(fā)展,但還處在向量產(chǎn)化推進(jìn)的過程中,您認(rèn)為面臨的主要問題有哪些?
張波:2012年以后,受到晶硅迅速崛起的影響,幾乎所有的薄膜技術(shù)在正在爬坡量產(chǎn)的艱難過程中受到了強(qiáng)烈的擠壓。的確,CIGS技術(shù)國內(nèi)已經(jīng)有多家企業(yè)在做,在歐洲、日本也都在推進(jìn),但現(xiàn)在都沒有完全意義上實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),進(jìn)入了瓶頸期,需要強(qiáng)有力的拉動。其中,非常關(guān)鍵的因素在于提升裝備能力和提升核心工藝技術(shù)。初始投資后,核心工藝技術(shù)的提升需要資金的持續(xù)投入,然而資金實(shí)力相對較差的企業(yè),短時(shí)間見不到成效后便會放棄。另外,本土化的研發(fā)人才稀缺,并且缺少領(lǐng)軍性企業(yè)準(zhǔn)確掌舵CIGS的技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略也是重要原因。
隨著CIGS技術(shù)越來越被光伏行業(yè)所認(rèn)知,會有越來越多的企業(yè)投入到這項(xiàng)具有前瞻性的量產(chǎn)化先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和裝備技術(shù)中來。
此外,CIGS光伏組件的技術(shù)優(yōu)勢也需要在不斷擴(kuò)大的應(yīng)用中得以更多的體現(xiàn),通過系統(tǒng)開發(fā),應(yīng)用開發(fā)等將其在弱光效應(yīng),產(chǎn)品穩(wěn)定,玻璃基與柔性等技術(shù)的多樣性等諸多方面的優(yōu)勢逐步展現(xiàn)給大家。
光伏發(fā)電的最終產(chǎn)品是電,而且所發(fā)出的電必須是真正意義上的清潔能源,綜合的度電指標(biāo)才是產(chǎn)品的核心競爭力,而不是簡單的組件效率概念,雖然組件效率也是成本的重要組成部分。發(fā)展CIGS技術(shù),兩者都要過硬,既要體現(xiàn)發(fā)電的綜合效益,也要確保光伏產(chǎn)業(yè)的初衷,即實(shí)現(xiàn)清潔能源的發(fā)展。
中國能源報(bào):核心工藝技術(shù)對于CIGS量產(chǎn)的重要性具體體現(xiàn)在哪些方面?
張波:從實(shí)驗(yàn)室到真正量產(chǎn)產(chǎn)品的效率。這其中工藝的穩(wěn)定性非常關(guān)鍵,在技術(shù)轉(zhuǎn)化過程中,需要同時(shí)優(yōu)化量產(chǎn)化裝備和生產(chǎn)工藝,最終得到設(shè)備和工藝完美結(jié)合的完整工藝包,通過穩(wěn)定性和可靠性驗(yàn)證后方能生產(chǎn)高質(zhì)量的CIGS產(chǎn)品。這一過程中需要幾十億甚至上百億的投入,大多數(shù)企業(yè)很難做到。
現(xiàn)在市場上提到光伏組件的轉(zhuǎn)換效率,大部分企業(yè)都在比賽得“冠軍”,有效面積、全面積等改概念多被混淆,這很容易造成市場混亂。市場發(fā)展需要穩(wěn)扎穩(wěn)打,要有實(shí)實(shí)在在的成熟工藝才能保證最終的產(chǎn)品效率。最終產(chǎn)品一定要保證平均效率,這也是研發(fā)環(huán)節(jié)首先考慮的。在這之后,才應(yīng)該論及“冠軍”效率這樣的市場概念,而且“冠軍”也不應(yīng)當(dāng)是實(shí)驗(yàn)室概念,而是量產(chǎn)化的“冠軍”。
在生產(chǎn)能力穩(wěn)定后,成本才是下一步思考的問題。晶硅組件也花費(fèi)了十幾年的時(shí)間逐漸成熟,在切割技術(shù)有了突破進(jìn)展后,成本大幅下降。當(dāng)前CIGS技術(shù)已完全具備了穩(wěn)定規(guī);慨a(chǎn)的成熟技術(shù)條件,接下來會對成本發(fā)起沖擊,通過材料技術(shù)的提升,本土化材料生產(chǎn),全球化資源優(yōu)化,生產(chǎn)設(shè)備本土化,繼續(xù)增強(qiáng)對傳統(tǒng)技術(shù)產(chǎn)品的絕對競爭優(yōu)勢。