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破解薄膜太陽能電池困境 自主創新與引進技術并重

發布時間: 2015-07-01 10:45:18    來源: 中國日報網站
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[摘要]當晶硅技術達到其理論上的轉換效率上限時,薄膜技術創新仍有較大提升空間,未來太陽能光伏將走進薄膜時代。

  CIGS遭遇“中國式”困境 

  以First Solar為代表的CdTe技術線路,雖然達到多晶硅組件的轉換效率,仍難以避免人們疑慮Cd污染影響其推廣使用。在此情形下,兼具高轉換率和低材料成本的CIGS被視為性價比最高的薄膜太陽能電池備受推崇。全球第一個CIGS 薄膜太陽能電池商業化量產實現者為日本的Solar Frontier,其2007年初始轉換率為13%,如今更是提高至15%以上。 

  相比起來,中國國內CIGS產業起步更晚,受生產設備和技術瓶頸的制約,產業發展一直緩慢。相關數據顯示,2001年以前國內從事CIGS薄膜太陽能電池研究的單位極少,稍有影響的是天津南開大學光電子所和清華大學機械工程系功能薄膜研究室。南開大學光電子所教授孫云此前就表示,“從技術成熟度和生產成本上看,CIGS的產業化前景十分明朗,且其很多優勢(輕柔等)是晶硅所不具備的,將來的應用前景將會更加廣闊。”他呼吁,國際薄膜價值鏈已經逐步形成,中國企業需要提早布局規劃。 

  時至今日,國內確有多家企業參與到CIGS產業的投資中來,其中漢能薄膜發電更是通過一系列CIGS技術并購,成為全球領先的薄膜太陽能企業。另據行業機構預測,2015年中國CIGS薄膜太陽能電池總產能接近2GW,幾乎是目前全球所有CIGS薄膜廠商產能的2倍。這是否意味著中國CIGS薄膜太陽能的產業化進程將步入快車道?答案并非那么簡單。“與晶硅電池成熟的產業供需及配套大環境相比,中國CIGS薄膜廠商‘零敲碎打’、‘孤軍奮戰’的境遇顯而易見。” OFweek行業研究中心高級分析師馮輝說道。 

  自主創新與引進技術并重 

  不可否認,中國在發展CIGS薄膜太陽能電池產業上具有得天獨厚的有利條件。首先我國是全球最大的稀有金屬銦、鎵資源儲備和產出國,CIGS薄膜電池量產所需材料可以100%自給;其次,基于CIGS在下游終端市場的表現和上游制造環節的技術優勢,CIGS產業化大綱早被國家科技部列為“十二五”光伏規劃中,正在編制的“十三五”光伏規劃,應再次把CIGS薄膜電池技術作為我國未來發展重大科技項目。 

  但在孫云教授看來,相對資源和政策上的優勢,CIGS技術的不斷進步,才能在與晶硅技術的競爭中持續保持優勢。但對于起步相對較晚的國內CIGS產業而言,生產設備和技術瓶頸的制約也是顯而易見。在此背景下,我國發展CIGS薄膜太陽電池產業需要兩條腿走路:一是堅持核心技術自主創新,設備全球采購;二是對國外先進生產線進行“引進消化吸收再創新”。 

  如果說攻克CIGS薄膜生產設備是突破產業化最主要的技術瓶頸,那么引進生產線是在高起點平臺上自主創新加快實現產業化有效途徑。作為國內CIGS技術研發領域的先行者,孫云教授很清楚目前國內CIGS技術要取得突破的難度所在。他認為,中國企業在此時收購國外最先進技術及生產線,將其在中國落地,消化吸收再創新實現國產化,可使我國CIGS產業迅速達到世界前沿,大大縮短商品化時間,這也是我國快速發展的有效途徑之一。 

  在薄膜發電領域,漢能的一系列技術并購已經被證明是一個成功的案例。2012年3月,漢能控股集團收購了德國Q.cells SE公司的子公司Solibro;在接下來的兩年時間里,漢能控股集團先后將美國Miasole、Global Solar Energy和Alta Devices三家公司收至麾下。四家海外公司中,主攻CIGS的Miasole公司和主攻砷化鎵(GaAs)高效柔性薄膜技術的Alta Devices公司代表了當前世界在太陽能領域的頂尖水平,將成為漢能試圖進行技術嫁接的新跳板。 

  此外,孫教授還指出,CIGS作為薄膜發電最有前景的技術路線,本身有很多發展分支。每家企業所研發的銅銦鎵硒產品,它們各有各的技術優勢。“希望銅銦鎵硒不要再重蹈晶硅覆轍,拒絕價格戰,每家企業在各自的適用領域充分發揮不同產品的技術特性,共同把薄膜的行業盤子做大。”

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