CIGS薄膜太阳能技术新时代分布式发电成为太阳能主流

2013年9月30日 20時34分

作者：陈颉教授
北京低碳清洁能源研究所（NICE）太阳能中心主任

香港, 2013年9月30日 - (亚太商讯) - 陈颉教授简介 - 陈颉教授，博士，于1984年毕业于西安交通大学获工学学士；1999年博士毕业于中国科学技术大学获工学博士学位。现为北京低碳清洁能源研究所（NICE）太阳能中心主任。他于2005年成功地在德国的赫尔姆霍茨柏林材料和能源中心创建了纳米电子器件实验室，幷从那时起担任该实验室主任。陈颉先生是“千人计划”国家特聘专家。

在陈颉先生的领导下，他的团队制造出了第一个柔性垂直向纳米线场效应三极管，该技术已成功地应用在新一代的柔性OLED显示器中；他团队发明的大量创新技术已经应用于CIGS太阳能电池的工业生产。

陈颉先生从事的学术及技术领域涵盖太阳能光伏、材料和纳米技术。 2007年他参与制定了欧盟光伏太阳能发展战略研究。

中国光伏行业出路在哪？随着国务院《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》、《支持分布式光伏发电金融服务的意见》等一系列利好光伏产业发展的政策出台，分布式光伏发电成为未来太阳能行业主流发展方向也日趋明确。薄膜太阳能电池毫无疑问是应用于分布式发电最理想的太阳能电池技术，而凭借其薄膜化、柔性化等独特优势，薄膜技术必将发展成为未来太阳能技术的主流，并有望在中国市场大规模应用。

CIGS薄膜太阳能技术具备独特优势
太阳能光伏领域主要有两大太阳能电池技术路线：一是晶体硅技术，包括单晶硅和多晶硅太阳能电池；另一是薄膜技术，而当中最具潜力是铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能技术。

薄膜太阳能电池相比晶体硅电池，优势显著：一、薄膜太阳能电池产业链耗能低很多；二、制备薄膜的材料选择更多、更广泛，而制作技术也多样化；三、薄膜电池有更高的发电量；四、薄膜电池重量更轻，兼可以弯曲，使用范围更广阔，更适合于屋顶及光伏建筑一体化等光伏建设；五、就转换效率而言，薄膜太阳能技术中的CIGS电池是目前转换效率最高的，其实验室转换效率已超愈20%,而根据今年5月全球知名太阳能公司产品的转换效率数据，全球领先CIGS薄膜电池制造商MiaSolé，其最佳产品转换效率已达致15.7%，为市场上最高。

最重要的是，在实际操作情况下，CIGS电池的发电量高于晶硅太阳能电池约20%-30%，正因如此，以CIGS电池所发电的平准化发电成本（LCOE）能低于晶硅太阳能电池。而随着CIGS薄膜太阳能技术的发展一日千里，转换效率能快速进一步提升，特别是在大规模的GW级量产后，CIGS技术的成本优势将更能充分发挥出来，而其LCOE也会更低。

事实上，不少专家都相信CIGS技术将会是最快能推动太阳能发电平价上网的重要太阳能技术。

成熟的CIGS技术路线推动产业化发展
目前的CIGS技术路线可以分为物理法、化学法和印刷法三种。能够商业化量产的技术主要有溅射法和共蒸法两种，都属于物理法。放眼当今世界，CIGS产业化已进入了成熟期，美国的MiaSolé、Global Solar、德国的Solibro、BOSCH以及日本的Solar Frontier等，都是能成功把CIGS技术作大规模产业化的典范企业。

在中国，CIGS产业化的发展空间异常巨大，而国家大力推动的分布式发电蓝海市场，将为薄膜光伏产品带来前所未有的机遇。就我国市场而言，目前的太阳能项目大都是大型地面电站，分布式小型发电站所占比率只有20%，但世界许多发达国家如日本、美国和欧洲，分布式发电比例超过80%。因为地面大型发电站需要大量土地，在我国西部人口稀少地区较具优势。但在东部或中部发达地区，分布式发电必然是未来的主流发展方向，而可见未来，分布式发电在我国的比重将会越来越大。

实际应用方面，薄膜太阳能电池较晶体硅电池最能适合于屋顶及光伏建筑一体化等分布式光伏建设，因分布式发电主要倚赖屋顶建发电站，薄膜电池尤其柔性电池重量轻，于阴天和热天下发电量较晶硅电池高，兼且具备柔性优势，可紧贴依附建筑物形状；此外，分布式小型电站主要建于屋顶上，亦大大降低了土地成本的压力。

领先CIGS薄膜技术国产化：技术本土化是关键、国家支持自主研发是保证
有别于其他太阳能技术，CIGS薄膜技术需要三大原素：装备、技术、人员，三者缺一不可。装备的国产化并不只是简单的复制生产技术，如何能够实现电池制造材料的本土化、技术的本土化，才是成功关键。在此中，国家需给予创新企业更多关注和支持，尤其在核心技术研发方面，给企业提供更多帮助，大力扶持具自主创新研发能力的行业领导者和领先企业，这亦是提高国家核心竞争力的重要保证。

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