中國儲能網訊：作為新能源發(fā)電中的重要一員，太陽能光伏發(fā)電已經為越來越多的人認識和接受，并開始廣泛投入到各個應用領域。中國作為現如今全球最大的光伏市場，政府在制定光伏“五年計劃”的目標以及補貼上網電價等方面雄心勃勃。有分析機構預計，2015年亞太地區(qū)新增的30GW光伏容量中，中國將占14GW。中國市場潛力可見一斑。
CIGS電池：效率創(chuàng)紀錄
自2004年以來，隨著全球光伏產業(yè)的飛速發(fā)展和技術的更新換代，導致了全球多晶硅出現了供求矛盾，嚴重的阻礙了晶體硅太陽能電池產業(yè)的發(fā)展，爾后隨之相伴相生的價格戰(zhàn)和搶料戰(zhàn)更是讓行業(yè)內的矛盾火上燒油。在這種情況下，薄膜太陽能電池順勢發(fā)展。
然而，由于早期多以硅基薄膜、CdTe等為主打的太陽能電池量產的轉換效率明顯低于晶硅電池，加之2009年前后多晶硅產能相對過剩價格暴跌，薄膜電池在與晶硅電池競爭中一直處于下風。
CIGS薄膜太陽能電池作為薄膜電池中的重要一員，經過近幾年的發(fā)展，其量產效率不斷被刷新。以德國Manz集團為例，該公司前不久發(fā)布的最新研究成果顯示，其量產CIGS薄膜光伏組件的轉換效率已然突破16%?？梢哉f，這是薄膜太陽能電池界的一次重大突破，為薄膜太陽能電池在光伏市場競爭中增添了砝碼。
此外，已知的CIGS薄膜太陽能電池實驗室最高轉換效率為21.7%，2014年12月由德國太陽能和氫能研究機構ZSW采用共蒸鍍法制備而成。這也意味著CIGS太陽能電池已經具備與傳統的晶硅太陽能電池相抗衡的能力，未來CIGS電池毫無疑問將成為太陽能電池業(yè)內的“明日之星”。
當前，在光伏產業(yè)興起的背景下，國內外企業(yè)紛紛在薄膜太陽能電池業(yè)務上大顯身手。諸如日本Solar Frontier、美國First Solar、中國漢能控股集團等企業(yè)先后相繼進入薄膜太陽能電池行業(yè)，成為行業(yè)的領先者。而德國Manz集團借助與ZSW在CIGS技術方面的合作，也為自身在這一領域贏得一席之地。
行業(yè)競爭 CIGS迎挑戰(zhàn)
不得不說，近幾年來，隨著新興市場的崛起，曾經一度輝煌的歐洲光伏市場已然失色，市場份額明顯下降，以致全球光伏市場的核心區(qū)域逐步從歐洲向亞洲轉移。這其中，中國市場的表現十分驚人。
受益于政府出臺的一系列政策的支持，中國光伏市場近兩年保持年均超10GW的增長速度，2014年底累計光伏并網裝機量已達28GW。毫無疑問，中國已經成為全球最大的光伏市場。換句話說，如何搶占中國光伏市場，將是未來一段時期無數光伏企業(yè)競相研究的課題。
當前，在全球光伏市場上，晶硅技術路線依然主導光伏發(fā)電市場。據知名研究機構數據顯示，目前市場上多晶硅電池轉換效率能達到18%，單晶硅電池能達到20%。然而薄膜電池中以CIGS電池為例，目前市場上的效率只有14%左右，在轉換效率上薄膜電池依然存在一定的差距。
那么，CIGS薄膜電池就“沒戲”了？答案是未必。
首先，從實驗室轉化效率和理論轉化效率來看，CIGS薄膜電池技術處于初級發(fā)展階段，其理論效率可以達到30%，仍有較大上升空間。而晶硅電池提高效率的瓶頸現象越來越明顯，而且成本投入會不斷加大，以致上升空間有限。
其次，在生產成本投入方面，目前晶硅電池組件生產成本大多在每瓦3.5元上下，GdTe薄膜組件會更高。而以德國Manz最新的CIGS薄膜組件為例，其生產成本只有每瓦2.5元人民幣。
其三，在發(fā)電發(fā)面，晶硅電池的弱光性差，光衰明顯。而CIGS薄膜太陽能電池沒有光致衰減特性，發(fā)電穩(wěn)定性高，在實際工程中能夠為投資者帶來更多的經濟價值。
其四，在投資回報率方面，無論是投資分布式光伏電站還是地面光伏電站，電站投資者的內部收益率一般在10%左右。而采用Manz公司 CIGS設備的電站內部收益率超過15%。
此外，隨著CIGS薄膜電池產業(yè)的不斷發(fā)展，其規(guī)?；a和應用將不斷走向成熟。加之CIGS薄膜電池技術的光電轉換效率正以每年1-1.5%的速度提升，可以預見，未來五年CIGS薄膜電池有望趕超晶硅太陽能電池，與晶硅電池一較高下。
社會價值體現 未來前景可期
當前，中國仍是一個人口大國，對于自然資源的利用已日趨緊張。加之近幾十年來經濟飛速發(fā)展但也留下隱患，環(huán)境被污染、生態(tài)被破壞。人們更迫切地期望建設一個綠色的家園，美麗的家園，實踐“中國夢”。而在能源需求量巨大的中國，發(fā)展新能源產業(yè)已經成為政府和無數企業(yè)的共識。這其中，光伏產業(yè)已經成為一顆耀眼的“明星”。
根據中國國家能源局發(fā)布的最新太陽能建設目標顯示，2015年全國新增太陽能發(fā)電站建設規(guī)模為17.8GW。作為光伏發(fā)展的重點，屋頂分布式光伏發(fā)電及全部自發(fā)自用地面分布式光伏發(fā)電項目將不限制建設規(guī)模。這對于薄膜太陽能電池產業(yè)來說，無疑是一個重大利好消息。
筆者看到這樣一組數據：根據國家統計局數據測算，到2020年我國城鄉(xiāng)房屋建筑面積約為890億平方米，以東、南、西墻墻面積的15%、屋頂面積的10%計，直接市場規(guī)模超過10萬億元，間接市場規(guī)模達30萬億元。即使按照10%的轉化率和太陽能平均每年1300個發(fā)電小時計算，裝機規(guī)模相當于368個葛洲壩或45個三峽，可替代全社會30%左右的年用電需求。
從上面的數據可以看出，對于薄膜電池發(fā)電技術來說，憑借其獨特的優(yōu)勢，在屋頂光伏、BIPV等領域極具市場競爭力。作為薄膜電池技術的“生力軍”，CIGS薄膜電池未來發(fā)展前景將會十分可觀。
