CIGS薄膜太陽能技術新時代分佈式發電成為太陽能主流

2013年9月30日 20時32分

作者：陳頡教授
北京低碳清潔能源研究所（NICE）太陽能中心主任

香港, 2013年9月30日 - (亞太商訊) - 陳頡教授簡介 - 陳頡教授，博士，於1984年畢業於西安交通大學獲工學學士；1999年博士畢業於中國科學技術大學獲工學博士學位。現爲北京低碳清潔能源研究所（NICE）太陽能中心主任。他於2005年成功地在德國的赫爾姆霍茨柏林材料和能源中心創建了納米電子器件實驗室，幷從那時起擔任該實驗室主任。陳頡先生是“千人計劃”國家特聘專家。

在陳頡先生的領導下，他的團隊製造出了第一個柔性垂直向納米綫場效應三極管，該技術已成功地應用在新一代的柔性OLED顯示器中；他團隊發明的大量創新技術已經應用於CIGS太陽能電池的工業生産。

陳頡先生從事的學術及技術領域涵蓋太陽能光伏、材料和納米技術。2007年他參與制定了歐盟光伏太陽能發展戰略研究。

中國光伏行業出路在哪？隨著國務院《關於促進光伏産業健康發展的若干意見》、《支持分佈式光伏發電金融服務的意見》等一系列利好光伏産業發展的政策出台，分佈式光伏發電成為未來太陽能行業主流發展方向也日趨明確。薄膜太陽能電池毫無疑問是應用於分佈式發電最理想的太陽能電池技術，而憑藉其薄膜化、柔性化等獨特優勢，薄膜技術必將發展成爲未來太陽能技術的主流，並有望在中國市場大規模應用。

CIGS薄膜太陽能技術具備獨特優勢
太陽能光伏領域主要有兩大太陽能電池技術路線：一是晶體硅技術，包括單晶硅和多晶硅太陽能電池；另一是薄膜技術，而當中最具潛力是銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能技術。

薄膜太陽能電池相比晶體硅電池，優勢顯著：一、薄膜太陽能電池産業鏈耗能低很多；二、製備薄膜的材料選擇更多、更廣泛，而製作技術也多樣化；三、薄膜電池有更高的發電量；四、薄膜電池重量更輕，兼可以彎曲，使用範圍更廣闊，更適合於屋頂及光伏建築一體化等光伏建設；五、就轉換效率而言，薄膜太陽能技術中的CIGS電池是目前轉換效率最高的，其實驗室轉換效率已超愈20%,而根據今年5月全球知名太陽能公司産品的轉換效率數據，全球領先CIGS薄膜電池製造商MiaSolé，其最佳産品轉換效率已達致15.7%，為市場上最高。

最重要的是，在實際操作情況下，CIGS電池的發電量高於晶硅太陽能電池約20%-30%，正因如此，以CIGS電池所發電的平准化發電成本（LCOE）能低於晶硅太陽能電池。而隨著CIGS薄膜太陽能技術的發展一日千里，轉換效率能快速進一步提升，特別是在大規模的GW級量產後，CIGS技術的成本優勢將更能充分發揮出來，而其LCOE也會更低。

事實上，不少專家都相信CIGS技術將會是最快能推動太陽能發電平價上網的重要太陽能技術。

成熟的CIGS技術路線推動産業化發展
目前的CIGS技術路綫可以分為物理法、化學法和印刷法三種。能夠商業化量產的技術主要有濺射法和共蒸法兩種，都屬於物理法。放眼當今世界，CIGS産業化已進入了成熟期，美國的MiaSolé、Global Solar、德國的Solibro、BOSCH以及日本的Solar Frontier等，都是能成功把CIGS技術作大規模産業化的典範企業。

在中國，CIGS産業化的發展空間異常巨大，而國家大力推動的分佈式發電藍海市場，將爲薄膜光伏産品帶來前所未有的機遇。就我國市場而言，目前的太陽能項目大都是大型地面電站，分佈式小型發電站所佔比率只有20%，但世界許多發達國家如日本、美國和歐洲，分佈式發電比例超過80%。因為地面大型發電站需要大量土地，在我國西部人口稀少地區較具優勢。但在東部或中部發達地區，分佈式發電必然是未來的主流發展方向，而可見未來，分佈式發電在我國的比重將會越來越大。

實際應用方面，薄膜太陽能電池較晶體硅電池最能適合於屋頂及光伏建築一體化等分佈式光伏建設，因分佈式發電主要倚賴屋頂建發電站，薄膜電池尤其柔性電池重量輕，於陰天和熱天下發電量較晶硅電池高，兼且具備柔性優勢，可緊貼依附建築物形狀；此外，分佈式小型電站主要建於屋頂上，亦大大降低了土地成本的壓力。

領先CIGS薄膜技術國産化：技術本土化是關鍵、國家支持自主研發是保證
有別於其他太陽能技術，CIGS薄膜技術需要三大原素：裝備、技術、人員，三者缺一不可。裝備的國産化並不只是簡單的複製生産技術，如何能够實現電池製造材料的本土化、技術的本土化，才是成功關鍵。在此中，國家需給予創新企業更多關注和支持，尤其在核心技術研發方面，給企業提供更多幫助，大力扶持具自主創新研發能力的行業領導者和領先企業，這亦是提高國家核心競爭力的重要保證。

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