Manz以CIGS搶占未來(lái)新能源技術(shù)制高點(diǎn)

本刊記者 ■ 鵬飛

在光伏產(chǎn)業(yè)界，有關(guān)晶體硅太陽(yáng)電池與薄膜太陽(yáng)電池的爭(zhēng)論從未停息過(guò)，學(xué)術(shù)爭(zhēng)鳴，發(fā)展觀不同，這很正常。當(dāng)前晶體硅太陽(yáng)電池占據(jù)世界光伏市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，這是事實(shí)，但科技進(jìn)步一日千里，創(chuàng)新推動(dòng)薄膜太陽(yáng)電池成為光伏市場(chǎng)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(guó)Manz 集團(tuán)在北京中國(guó)大飯店召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)，明確將向中國(guó)太陽(yáng)能光伏市場(chǎng)輸出整線CIGS交鑰匙工程，包括太陽(yáng)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(guó)內(nèi)光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)的到達(dá)時(shí)點(diǎn)。

近兩年歐美對(duì)中國(guó)光伏產(chǎn)品出口的打壓，國(guó)內(nèi)應(yīng)用市場(chǎng)也未得到完全開(kāi)發(fā)，使傳統(tǒng)晶硅組件價(jià)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(jìn)光伏行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，中國(guó)工信部陸續(xù)發(fā)布了“一、二批光伏制造企業(yè)183家準(zhǔn)入名單”，對(duì)國(guó)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(jìn)行業(yè)技術(shù)升級(jí)。國(guó)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(dāng)務(wù)之急?！癕anz薄膜技術(shù)的新世界紀(jì)錄應(yīng)當(dāng)引起中國(guó)光伏企業(yè)的高度關(guān)注，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)是在降低成本的基礎(chǔ)上，一個(gè)新技術(shù)提升的轉(zhuǎn)折點(diǎn)?！盡anz公司亞洲區(qū)副總經(jīng)理林峻生表示。

據(jù)了解，當(dāng)前薄膜光伏技術(shù)研究的熱點(diǎn)在具有轉(zhuǎn)換率高、性能穩(wěn)定、制造成本低、零污染等特點(diǎn)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(guó)稀土資源豐富，上述4種原材料最大產(chǎn)地均在中國(guó)，因此這項(xiàng)技術(shù)所需原料不需要依賴進(jìn)口。與多晶硅電池相比，硅原料多控制在德國(guó)、美國(guó)、日本手中，而CIGS與晶硅太陽(yáng)電池過(guò)度依賴海外市場(chǎng)的境況有極大區(qū)別。

據(jù)南開(kāi)大學(xué)信息技術(shù)科學(xué)學(xué)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(shí)大眾對(duì)它感到陌生,存在誤解,因此其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程十分緩慢。但CIGS具有本征性寬帶隙的特點(diǎn)，使其對(duì)太陽(yáng)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(shí)間長(zhǎng),光電轉(zhuǎn)換效率居各種薄膜太陽(yáng)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(shí)際應(yīng)用的事實(shí)是這樣嗎？

CIGS薄膜技術(shù)對(duì)光伏人士來(lái)說(shuō)并不陌生，但其在國(guó)內(nèi)的規(guī)?；瘧?yīng)用并不多見(jiàn)。作為Manz CIGS薄膜技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的第一個(gè)“吃螃蟹”者——北京桑林藍(lán)天自控技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的國(guó)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(yùn)營(yíng)中獲得了大量的CIGS薄膜電池運(yùn)行數(shù)據(jù)，更加證實(shí)了CIGS技術(shù)產(chǎn)品有廣闊的技術(shù)提升空間和普及價(jià)值。

北京桑林藍(lán)天總經(jīng)理王曉義在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)身說(shuō)法。他表示，CIGS薄膜太陽(yáng)能技術(shù)已被列為國(guó)家節(jié)能減碳的綠色環(huán)保型鼓勵(lì)型項(xiàng)目，也是國(guó)家重點(diǎn)扶持項(xiàng)目之一。其中以提高轉(zhuǎn)換效率、開(kāi)發(fā)真空共蒸法太陽(yáng)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(shuō)明國(guó)家將搶占新能源技術(shù)至高點(diǎn)的決心，符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)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(shí)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(shì)必成為薄膜光伏發(fā)電技術(shù)的最佳選擇。

王曉義說(shuō)，目前2012年7月投運(yùn)的國(guó)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(shí)測(cè)，電站系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定，并未檢測(cè)出CIGS組件有功率衰減現(xiàn)象發(fā)生；與相鄰?fù)b機(jī)規(guī)模的傳統(tǒng)晶體硅光伏電站實(shí)測(cè)對(duì)比，CIGS光伏電站的發(fā)電量高出晶硅光伏電站10%。事實(shí)上,國(guó)外CIGS光伏電站投運(yùn)比國(guó)內(nèi)早，王總說(shuō)，西門(mén)子公司曾經(jīng)對(duì)殼牌公司的CIGS光伏電站進(jìn)行連續(xù)3年的運(yùn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)功率衰減。他透露，基于對(duì)CIGS不變的信心，一個(gè)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(guó)的正是德國(guó)Manz公司。Manz憑借合作伙伴35年的CIGS相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，以及于2012年初對(duì)德國(guó)Wurht Solar公司的收購(gòu)，已成為目前世界唯一具有CIGS組件量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)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?cè)?，為世界?dú)有的高端工藝，在一定規(guī)模的產(chǎn)能下，通過(guò) Manz 集團(tuán)的核心技術(shù)所生產(chǎn)的CIGS組件良品率高達(dá)94%以上，效率大幅提升超過(guò)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?！癕anz成熟的技術(shù)團(tuán)隊(duì)有最完備的經(jīng)驗(yàn)，能快速轉(zhuǎn)移技術(shù)至中國(guó)本土；以中國(guó)豐富的資源為基礎(chǔ)，利用本地材料、本地制造，是實(shí)踐 CIGS產(chǎn)業(yè)化的最佳快捷方式，同時(shí)能在本地創(chuàng)造具備價(jià)值的經(jīng)濟(jì)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(duì)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(jìn)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(yuǎn)不及晶體硅太陽(yáng)電池，但CIGS生產(chǎn)線產(chǎn)量達(dá)到560 MW時(shí)，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(dá)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(gè)車間內(nèi)，能實(shí)時(shí)掌控產(chǎn)品生產(chǎn)流程，進(jìn)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(dá)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(yáng)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(guó)居民生活用電電價(jià)，甚至更低，光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)將有可能在中國(guó)早日實(shí)現(xiàn)。

面對(duì)中國(guó)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(shí)，德國(guó)Manz集團(tuán)再次握手中國(guó)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(yùn)和裝備制造能力優(yōu)勢(shì)，打造中國(guó)光伏升級(jí)版的全新產(chǎn)業(yè)鏈。站在未來(lái)新能源的技術(shù)制高點(diǎn)，Manz CIGS薄膜光伏交鑰匙生產(chǎn)線將是實(shí)現(xiàn)中國(guó)光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)的最佳投資路徑選擇之一。