中國儲能網(wǎng)訊： 訪漢能控股集團(tuán)全球研發(fā)中心總裁兼首席執(zhí)行官丁建
晶硅還是薄膜?業(yè)界關(guān)于這兩種太陽能電池技術(shù)路線的討論一直沒有停止過，可謂仁者見仁智者見智，目前仍莫衷一是。
作為中國光伏界的后起之秀漢能控股集團(tuán)專注于薄膜太陽能電池，按照該集團(tuán)董事局主席李河君的規(guī)劃，漢能薄膜電池產(chǎn)能在今年年底達(dá)到3吉瓦，屆時(shí)漢能將成為全球首屈一指的薄膜電池制造商。
在這個(gè)光伏的“寒冬”，為何漢能會逆市而上，選擇薄膜電池技術(shù)作為主攻方向?帶著這個(gè)問題，記者最近專訪了該集團(tuán)全球研發(fā)中心總裁兼首席執(zhí)行官丁建，在他看來，無論是從技術(shù)還是市場角度看，較之傳統(tǒng)晶硅電池，薄膜電池都更具后發(fā)優(yōu)勢。
技術(shù)持續(xù)提升
在光伏技術(shù)江湖里，晶硅和薄膜就像兩位劍客，“各懷絕技”，互不相讓?？v觀歷史，晶硅電池“出道較早”，且技術(shù)相對成熟穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換效率高，由此也占據(jù)了市場的大頭，而薄膜電池則堪稱后起之秀，其技術(shù)也在持續(xù)提升，潛力不可限量，正不斷威脅和蠶食晶硅電池的霸主地位。
丁建告訴記者，目前薄膜電池技術(shù)主要分為硅基薄膜、CIGS(銅銦鎵硒薄膜)、碲化鎘三大流派。一般來說，制造晶硅電池所需硅片厚度達(dá)到200微米，而制造薄膜電池則是將硅等光電特性的元素沉積在玻璃、塑料等材料上，其厚度往往只有幾微米，所以非常節(jié)省原料。
在2009年，硅材料價(jià)格曾經(jīng)一度高達(dá)400美元/公斤，原料價(jià)格走高迫使很多企業(yè)開始大舉進(jìn)軍薄膜領(lǐng)域。隨后因?yàn)閲鴥?nèi)硅材料產(chǎn)能的擴(kuò)張，其價(jià)格不斷跳水，截至去年底已經(jīng)降至19美元/公斤，這就進(jìn)一步降低了硅基薄膜電池的制造成本。
除此之外，薄膜技術(shù)也在提高轉(zhuǎn)換效率方面奮起直追晶硅電池。目前，晶硅電池組件轉(zhuǎn)換效率維持在16%，未來可能達(dá)到18%左右。
美國第一太陽能公司大規(guī)模生產(chǎn)的碲化鎘薄膜電池的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到12%。而早在兩年以前，CIGS的轉(zhuǎn)換效率一直難以提高，即使提高其成品率卻又偏低，但是自去年以來，情況發(fā)生了戲劇性的變化，CIGS轉(zhuǎn)換效率從11%一路攀升至現(xiàn)在的14%，令人側(cè)目。但這項(xiàng)技術(shù)仍然在不斷飛躍，預(yù)計(jì)到2014年底，其轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到15%甚至是17%，這將使得晶硅電池企業(yè)“壓力驟增”。
早在兩年以前，漢能采購了鉑陽精工的制造設(shè)備開始進(jìn)行硅基薄膜電池生產(chǎn)，目前已經(jīng)分別在四川、廣東、海南等省建立了生產(chǎn)基地，預(yù)計(jì)今年年底產(chǎn)能將達(dá)到3吉瓦，規(guī)模效應(yīng)逐漸凸顯，硅基薄膜電池的制造成本將進(jìn)一步降低。
此外，漢能還于2011年成立了全球研發(fā)中心對薄膜電池技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。并于今年6月并購了德國Q-CELLS公司旗下薄膜電池制造商Solibro。Solibro所擁有的CIGS電池的共蒸鍍技術(shù)是薄膜光伏領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù)。在去年底，Solibro的CIGS實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率達(dá)到17.4%，創(chuàng)造了世界紀(jì)錄。
丁建表示，漢能將站在巨人的肩膀上，繼續(xù)改進(jìn)提升研發(fā)技術(shù)，并將其與漢能本身的規(guī)模優(yōu)勢相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)新的跨越。
市場前景廣闊
丁建表示 ，晶硅電池占據(jù)85%以上的市場份額，而剩余的15%則由薄膜電池包攬，其中硅基薄膜電池的比重約為10%，CIGS和碲化鎘等類型薄膜電池的比重約為5%。盡管薄膜電池未占主體，但是較之傳統(tǒng)晶硅電池，薄膜電池可謂標(biāo)準(zhǔn)的潛力股。多種顯著特點(diǎn)決定了其應(yīng)用市場將極為廣闊。
首先，硅基薄膜電池的溫度轉(zhuǎn)換系數(shù)低，即轉(zhuǎn)換效率較不受氣溫影響，且受光照度影響也較小，即在低照度下仍可維持較佳的轉(zhuǎn)換效率。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在裝設(shè)相同瓦數(shù)的發(fā)電機(jī)組情況下，非晶硅薄膜的年度總發(fā)電量比傳統(tǒng)結(jié)晶硅高出約10%。“日本有關(guān)機(jī)構(gòu)也做過實(shí)驗(yàn)，顯示薄膜電池有著極高的穩(wěn)定性。”
正是因?yàn)榫哂袦囟认禂?shù)優(yōu)良且弱光性好的特點(diǎn)，加之制造成本低廉，使得硅基薄膜電池可以被大面積廣泛應(yīng)用于晝夜溫差較大且土地成本低廉的大型荒漠太陽能電站建設(shè)。不僅如此，有數(shù)據(jù)還顯示，“在高溫的熱帶地區(qū)薄膜電池發(fā)電量要比晶硅電池高出20%。”而目前，位于熱帶的非洲、南美市場仍未開啟，未來薄膜在這些地區(qū)的應(yīng)用空間勢必非常大。
其次，薄膜電池還有一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是適合做與建筑結(jié)合的光伏發(fā)電組件：雙層玻璃封裝剛性的薄膜太陽能電池組件，可以根據(jù)需要，制作成不同的透光率，可以部分代替玻璃幕墻，而不銹鋼和聚合物襯底的柔性薄膜太陽能電池適用于建筑屋頂?shù)刃枰煨偷牟糠?。既具有漂亮的外觀，又能發(fā)電，其透明導(dǎo)電薄膜還能很好地阻擋外部紅外射線的進(jìn)入和防止內(nèi)部熱能散失。城市土地的稀缺性，決定了薄膜太陽能具有更廣闊的發(fā)展前景。
丁建介紹說，薄膜電池未來的最終走向是“柔性化”和“超薄化”。“柔性化”指的是將硅等元素沉積在柔性材料上制造出薄膜電池，可以彎曲甚至折疊;“超薄化”則主要指薄膜厚度可以進(jìn)一步縮減，“未來會做到40微米”。CIGS在這兩方面具有明顯優(yōu)勢，上述兩大特性使得薄膜電池可以用于農(nóng)業(yè)大棚、背包、帳篷、桌子以及日常生活小件，人們獲取電力將更加方便快捷。
他預(yù)計(jì)，柔性材料的應(yīng)用將在2015年左右開啟，而且是“先軍用后民用”，軍事應(yīng)用如“無人機(jī)”，而民用則可以是汽車，比如電動高爾夫車、警用巡邏車等等。
除此之外，薄膜電池的制造過程較之晶硅電池更加清潔，具有環(huán)境友好的特點(diǎn)，這與漢能著眼長遠(yuǎn)發(fā)展清潔綠色能源的理念不謀而合。
丁建表示，薄膜電池生產(chǎn)線的初始投資正在快速下降，目前已降至晶硅電池的4倍，而晶硅電池投資則在上漲，綜合來看，薄膜電池?zé)o論是從自身特點(diǎn)還是從投資成本上都具有明顯的后發(fā)優(yōu)勢，這也是為什么漢能主攻薄膜電池的原因所在。
