中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)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(jīng)為越來越多的人認(rèn)識(shí)和接受，并開始廣泛投入到各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。中國(guó)作為現(xiàn)如今全球最大的光伏市場(chǎng)，政府在制定光伏“五年計(jì)劃”的目標(biāo)以及補(bǔ)貼上網(wǎng)電價(jià)等方面雄心勃勃。有分析機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，2015年亞太地區(qū)新增的30GW光伏容量中，中國(guó)將占14GW。中國(guó)市場(chǎng)潛力可見一斑。
CIGS電池：效率創(chuàng)紀(jì)錄
自2004年以來，隨著全球光伏產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展和技術(shù)的更新?lián)Q代，導(dǎo)致了全球多晶硅出現(xiàn)了供求矛盾，嚴(yán)重的阻礙了晶體硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，爾后隨之相伴相生的價(jià)格戰(zhàn)和搶料戰(zhàn)更是讓行業(yè)內(nèi)的矛盾火上燒油。在這種情況下，薄膜太陽能電池順勢(shì)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(chǎn)的轉(zhuǎn)換效率明顯低于晶硅電池，加之2009年前后多晶硅產(chǎn)能相對(duì)過剩價(jià)格暴跌，薄膜電池在與晶硅電池競(jìng)爭(zhēng)中一直處于下風(fēng)。
CIGS薄膜太陽能電池作為薄膜電池中的重要一員，經(jīng)過近幾年的發(fā)展，其量產(chǎn)效率不斷被刷新。以德國(guó)Manz集團(tuán)為例，該公司前不久發(fā)布的最新研究成果顯示，其量產(chǎn)CIGS薄膜光伏組件的轉(zhuǎn)換效率已然突破16%。可以說，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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中增添了砝碼。
此外，已知的CIGS薄膜太陽能電池實(shí)驗(yàn)室最高轉(zhuǎn)換效率為21.7%，2014年12月由德國(guó)太陽能和氫能研究機(jī)構(gòu)ZSW采用共蒸鍍法制備而成。這也意味著CIGS太陽能電池已經(jīng)具備與傳統(tǒng)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(nèi)的“明日之星”。
當(dāng)前，在光伏產(chǎn)業(yè)興起的背景下，國(guó)內(nèi)外企業(yè)紛紛在薄膜太陽能電池業(yè)務(wù)上大顯身手。諸如日本Solar Frontier、美國(guó)First Solar、中國(guó)漢能控股集團(tuán)等企業(yè)先后相繼進(jìn)入薄膜太陽能電池行業(yè)，成為行業(yè)的領(lǐng)先者。而德國(guó)Manz集團(tuán)借助與ZSW在CIGS技術(shù)方面的合作，也為自身在這一領(lǐng)域贏得一席之地。
行業(yè)競(jìng)爭(zhēng) CIGS迎挑戰(zhàn)
不得不說，近幾年來，隨著新興市場(chǎng)的崛起，曾經(jīng)一度輝煌的歐洲光伏市場(chǎng)已然失色，市場(chǎng)份額明顯下降，以致全球光伏市場(chǎng)的核心區(qū)域逐步從歐洲向亞洲轉(zhuǎn)移。這其中，中國(guó)市場(chǎng)的表現(xiàn)十分驚人。
受益于政府出臺(tái)的一系列政策的支持，中國(guó)光伏市場(chǎng)近兩年保持年均超10GW的增長(zhǎng)速度，2014年底累計(jì)光伏并網(wǎng)裝機(jī)量已達(dá)28GW。毫無疑問，中國(guó)已經(jīng)成為全球最大的光伏市場(chǎng)。換句話說，如何搶占中國(guó)光伏市場(chǎng)，將是未來一段時(shí)期無數(shù)光伏企業(yè)競(jìng)相研究的課題。
當(dāng)前，在全球光伏市場(chǎng)上，晶硅技術(shù)路線依然主導(dǎo)光伏發(fā)電市場(chǎng)。據(jù)知名研究機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，目前市場(chǎng)上多晶硅電池轉(zhuǎn)換效率能達(dá)到18%，單晶硅電池能達(dá)到20%。然而薄膜電池中以CIGS電池為例，目前市場(chǎng)上的效率只有14%左右，在轉(zhuǎn)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(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化效率和理論轉(zhuǎn)化效率來看，CIGS薄膜電池技術(shù)處于初級(jí)發(fā)展階段，其理論效率可以達(dá)到30%，仍有較大上升空間。而晶硅電池提高效率的瓶頸現(xiàn)象越來越明顯，而且成本投入會(huì)不斷加大，以致上升空間有限。
其次，在生產(chǎn)成本投入方面，目前晶硅電池組件生產(chǎn)成本大多在每瓦3.5元上下，GdTe薄膜組件會(huì)更高。而以德國(guó)Manz最新的CIGS薄膜組件為例，其生產(chǎn)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(shí)際工程中能夠?yàn)橥顿Y者帶來更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
其四，在投資回報(bào)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(nèi)部收益率一般在10%左右。而采用Manz公司 CIGS設(shè)備的電站內(nèi)部收益率超過15%。
此外，隨著CIGS薄膜電池產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，其規(guī)?；a(chǎn)和應(yīng)用將不斷走向成熟。加之CIGS薄膜電池技術(shù)的光電轉(zhuǎn)換效率正以每年1-1.5%的速度提升，可以預(yù)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(huì)價(jià)值體現(xiàn) 未來前景可期
當(dāng)前，中國(guó)仍是一個(gè)人口大國(guó)，對(duì)于自然資源的利用已日趨緊張。加之近幾十年來經(jīng)濟(jì)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(shè)一個(gè)綠色的家園，美麗的家園，實(shí)踐“中國(guó)夢(mèng)”。而在能源需求量巨大的中國(guó)，發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為政府和無數(shù)企業(yè)的共識(shí)。這其中，光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為一顆耀眼的“明星”。
根據(jù)中國(guó)國(guó)家能源局發(fā)布的最新太陽能建設(shè)目標(biāo)顯示，2015年全國(guó)新增太陽能發(fā)電站建設(shè)規(guī)模為17.8GW。作為光伏發(fā)展的重點(diǎn)，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(xiàng)目將不限制建設(shè)規(guī)模。這對(duì)于薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)來說，無疑是一個(gè)重大利好消息。
筆者看到這樣一組數(shù)據(jù)：根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)測(cè)算，到2020年我國(guó)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(jì)，直接市場(chǎng)規(guī)模超過10萬億元，間接市場(chǎng)規(guī)模達(dá)30萬億元。即使按照10%的轉(zhuǎn)化率和太陽能平均每年1300個(gè)發(fā)電小時(shí)計(jì)算，裝機(jī)規(guī)模相當(dāng)于368個(gè)葛洲壩或45個(gè)三峽，可替代全社會(huì)30%左右的年用電需求。
從上面的數(shù)據(jù)可以看出，對(duì)于薄膜電池發(fā)電技術(shù)來說，憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在屋頂光伏、BIPV等領(lǐng)域極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。作為薄膜電池技術(shù)的“生力軍”，CIGS薄膜電池未來發(fā)展前景將會(huì)十分可觀。
