Manz以CIGS搶占未來新能源技術(shù)制高點

本刊記者 ■ 鵬飛

在光伏產(chǎn)業(yè)界，有關(guān)晶體硅太陽電池與薄膜太陽電池的爭論從未停息過，學術(shù)爭鳴，發(fā)展觀不同，這很正常。當前晶體硅太陽電池占據(jù)世界光伏市場的主導地位，這是事實，但科技進步一日千里，創(chuàng)新推動薄膜太陽電池成為光伏市場中的新角色，CIGS(銅銦鎵硒)就是薄膜光伏家族中的佼佼者。

左起：王曉義、林峻生、孫云

4月8日，全球著名的高科技設(shè)備制造商德國Manz 集團在北京中國大飯店召開新聞發(fā)布會，明確將向中國太陽能光伏市場輸出整線CIGS交鑰匙工程，包括太陽能薄膜電池生產(chǎn)線設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)。該技術(shù)使CIGS薄膜組件的量產(chǎn)模塊轉(zhuǎn)換效率突破14.6%，這將從另一種路徑上大大壓縮國內(nèi)光伏發(fā)電平價上網(wǎng)的到達時點。

近兩年歐美對中國光伏產(chǎn)品出口的打壓，國內(nèi)應(yīng)用市場也未得到完全開發(fā)，使傳統(tǒng)晶硅組件價格已下跌至瓶頸，且在技術(shù)提升等環(huán)節(jié)面臨巨大的壓力。為了加快推進光伏行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，中國工信部陸續(xù)發(fā)布了“一、二批光伏制造企業(yè)183家準入名單”，對國內(nèi)光伏企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)能，以及現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝和新建企業(yè)的技術(shù)要求作出了明確規(guī)定，意在調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、促進行業(yè)技術(shù)升級。國內(nèi)光伏廠商將面臨新一輪的洗牌。

在內(nèi)憂外困之下，尋找產(chǎn)業(yè)突破已成為當務(wù)之急。“Manz薄膜技術(shù)的新世界紀錄應(yīng)當引起中國光伏企業(yè)的高度關(guān)注，因為這項技術(shù)是在降低成本的基礎(chǔ)上，一個新技術(shù)提升的轉(zhuǎn)折點?！盡anz公司亞洲區(qū)副總經(jīng)理林峻生表示。

據(jù)了解，當前薄膜光伏技術(shù)研究的熱點在具有轉(zhuǎn)換率高、性能穩(wěn)定、制造成本低、零污染等特點的CIGS薄膜光伏技術(shù)方面。CIGS薄膜電池的主要制造原材料為銅、銦、鎵、硒，而我國稀土資源豐富，上述4種原材料最大產(chǎn)地均在中國，因此這項技術(shù)所需原料不需要依賴進口。與多晶硅電池相比，硅原料多控制在德國、美國、日本手中，而CIGS與晶硅太陽電池過度依賴海外市場的境況有極大區(qū)別。

據(jù)南開大學信息技術(shù)科學學院教授孫云介紹，由于CIGS技術(shù)路線的工藝和制備條件要求極為苛刻,同時大眾對它感到陌生,存在誤解,因此其產(chǎn)業(yè)化進程十分緩慢。但CIGS具有本征性寬帶隙的特點，使其對太陽光譜響應(yīng)范圍比晶體硅、非晶硅薄膜電池等更寬，并且其弱光性好，發(fā)電時間長,光電轉(zhuǎn)換效率居各種薄膜太陽電池之首。其次，GIGS的功率衰減率和熱衰減率低，因此不同類型、同樣功率的光伏組件，CIGS理論上應(yīng)該具有更高的發(fā)電量。而CIGS實際應(yīng)用的事實是這樣嗎？

CIGS薄膜技術(shù)對光伏人士來說并不陌生，但其在國內(nèi)的規(guī)?；瘧?yīng)用并不多見。作為Manz CIGS薄膜技術(shù)在國內(nèi)應(yīng)用的第一個“吃螃蟹”者——北京桑林藍天自控技術(shù)有限公司開發(fā)的國內(nèi)最大的云南石林1 MW CIGS并網(wǎng)光伏電站已經(jīng)并網(wǎng)發(fā)電1年有余，Manz從電站運營中獲得了大量的CIGS薄膜電池運行數(shù)據(jù)，更加證實了CIGS技術(shù)產(chǎn)品有廣闊的技術(shù)提升空間和普及價值。

北京桑林藍天總經(jīng)理王曉義在發(fā)布會現(xiàn)場現(xiàn)身說法。他表示，CIGS薄膜太陽能技術(shù)已被列為國家節(jié)能減碳的綠色環(huán)保型鼓勵型項目，也是國家重點扶持項目之一。其中以提高轉(zhuǎn)換效率、開發(fā)真空共蒸法太陽電池制造技術(shù)、規(guī)?；圃礻P(guān)鍵工藝為宗旨加速 CIGS 技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化，說明國家將搶占新能源技術(shù)至高點的決心，符合國家產(chǎn)業(yè)指導精神。CIGS組件的特性決定了其在低光照條件下以及所有入射角度下都能實現(xiàn)出色的發(fā)電能力，適用于各種應(yīng)用主體，如大型光伏電站、分布式電站及光伏建筑一體化(BIPV)。因此，CIGS勢必成為薄膜光伏發(fā)電技術(shù)的最佳選擇。

王曉義說，目前2012年7月投運的國內(nèi)第一座CIGS并網(wǎng)光伏電站——石林1 MW電站使用Manz所生產(chǎn)的CIGS組件，1年后實測，電站系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定，并未檢測出CIGS組件有功率衰減現(xiàn)象發(fā)生；與相鄰同裝機規(guī)模的傳統(tǒng)晶體硅光伏電站實測對比，CIGS光伏電站的發(fā)電量高出晶硅光伏電站10%。事實上,國外CIGS光伏電站投運比國內(nèi)早，王總說，西門子公司曾經(jīng)對殼牌公司的CIGS光伏電站進行連續(xù)3年的運行監(jiān)測，結(jié)果沒有發(fā)現(xiàn)功率衰減。他透露，基于對CIGS不變的信心，一個新的3MW GIGS光伏電站將在山東興建。

把CIGS產(chǎn)品、技術(shù)甚至裝備制造工廠帶入中國的正是德國Manz公司。Manz憑借合作伙伴35年的CIGS相關(guān)經(jīng)驗，以及于2012年初對德國Wurht Solar公司的收購，已成為目前世界唯一具有CIGS組件量產(chǎn)經(jīng)驗的設(shè)備供貨商。

林峻生表示，Manz 的CIGS交鑰匙生產(chǎn)線采用線性共蒸鍍源，為世界獨有的高端工藝，在一定規(guī)模的產(chǎn)能下，通過 Manz 集團的核心技術(shù)所生產(chǎn)的CIGS組件良品率高達94%以上，效率大幅提升超過15.3%。更關(guān)鍵的是，以巨型玻璃為基礎(chǔ)并采用本地材料，得以大幅縮減材料成本及廠房建設(shè)成本。“Manz成熟的技術(shù)團隊有最完備的經(jīng)驗，能快速轉(zhuǎn)移技術(shù)至中國本土；以中國豐富的資源為基礎(chǔ)，利用本地材料、本地制造，是實踐 CIGS產(chǎn)業(yè)化的最佳快捷方式，同時能在本地創(chuàng)造具備價值的經(jīng)濟體。”CIGS技術(shù)創(chuàng)新日新月異，Manz公司CIGS交鑰匙生產(chǎn)線將承諾對客戶授權(quán)最新成熟核心工藝技術(shù)，使生產(chǎn)線保持在先進技術(shù)的前沿。

生產(chǎn)成本與規(guī)模息息相關(guān)，目前GIGS生產(chǎn)規(guī)模遠不及晶體硅太陽電池，但CIGS生產(chǎn)線產(chǎn)量達到560 MW時，與目前光組件平均的生產(chǎn)成本約4.5元/W相比，Manz CIGS交鑰匙生產(chǎn)線可將組件生產(chǎn)成本降至2.5元/W，設(shè)備投資達到1歐元/W。主因是Manz CIGS交鑰匙生產(chǎn)線能將工藝鏈縮短至1個車間內(nèi)，能實時掌控產(chǎn)品生產(chǎn)流程，進而降低人力成本并提升材料使用率，有效削減總體投資成本，再加上利用本地材料、本地制造已達到最佳的成本控制。因此，以一定規(guī)模的Manz CIGS交鑰匙生產(chǎn)線所生產(chǎn)的CIGS組件將有可能大幅降低太陽能發(fā)電成本。以此CIGS組件安裝的一定規(guī)模的光伏電站發(fā)電成本將接近中國居民生活用電電價，甚至更低，光伏發(fā)電平價上網(wǎng)將有可能在中國早日實現(xiàn)。

面對中國光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線結(jié)構(gòu)單一，CIGS產(chǎn)業(yè)化還處于起步階段的現(xiàn)實，德國Manz集團再次握手中國光伏產(chǎn)業(yè)界，走CIGS薄膜技術(shù)路線，發(fā)揮其雄厚技術(shù)底蘊和裝備制造能力優(yōu)勢，打造中國光伏升級版的全新產(chǎn)業(yè)鏈。站在未來新能源的技術(shù)制高點，Manz CIGS薄膜光伏交鑰匙生產(chǎn)線將是實現(xiàn)中國光伏發(fā)電平價上網(wǎng)的最佳投資路徑選擇之一。