中國儲能網訊：在光伏領域，晶硅技術與薄膜技術的路線之爭由來已久。作為一家全球知名的生產設備解決方案提供商，德國Manz亞智科技公司為何對CIGS薄膜電池情有獨鐘。在此，該公司總經理林峻生為您娓娓道來。
中國能源報：能否介紹一下薄膜電池的類別以及這些技術類別的應用現(xiàn)狀？
林峻生：目前光伏的主流技術為晶體硅，約有80-90%的市占率，但薄膜電池憑借著其成本低、應用廣及累積發(fā)電量較優(yōu)等優(yōu)勢，被稱為下一代的光伏產品。在薄膜技術中，已商業(yè)化或接近商業(yè)化的有硅基薄膜、碲化鎘及銅銦鎵硒。硅基薄膜為硅材料，但材料結構非常松散，導致光電轉換效率非常的低，一般單結硅基薄膜為6-7%，雙結的微晶硅基薄膜約可提升至10%左右，仍低于國家對薄膜組件所要求的最低12%門檻，因此近年已被市場所淘汰，但目前仍有少數(shù)企業(yè)投入生產。
第二種的碲化鎘技術以美國的First Solar最為出名，事實上也只有這一家廠商成功量產，其余投入開發(fā)的廠商皆在生產邊緣掙扎。First Solar的碲化鎘產品轉換效率可達12-13%，雖然通過國家12%門檻，但最為人所詬病的是其產品含有鎘元素。在使用或生產環(huán)節(jié)中，對環(huán)境的潛在污染影響非常巨大，所以限制了碲化鎘的發(fā)展及未來。
銅銦鎵硒(CIGS)，為一四元化合物太陽能電池，科學家研究開發(fā)已數(shù)十年之久，在最近多個嘗試商業(yè)化的銅銦鎵硒生產商逐漸突破量產瓶頸，正大步地往產業(yè)化邁進。尤其在歐洲，CIGS已經是關注非常久的新一代太陽能技術，一直被公認是在主流晶硅電池之外，最具備量產的水平的光伏電池技術。最近CIGS在技術上取得大幅進展后，各界期盼趁此熱潮，再繼續(xù)推進CIGS技術的向前邁進，因此歐盟大張旗鼓的宣布將展開CIGS Sharc25計劃，目標是在最短時間內把CIGS薄膜太陽能電池的效率達到25%，使CIGS薄膜太陽能的技術能超越主流的晶硅技術，進而在成本上占有優(yōu)勢，搶占市場份額。
中國能源報：在Manz看來，CIGS目前從度電成本上來說，是否能達到國家相關部門的“平價上網”路徑？
林峻生：我們曾經以日照量約為1800kWh/m2的中國北部城市銀川為例。經計算，其LCOE(度電成本)約為0.05美元/度，約合0.24元人民幣左右。當然，隨著我們一系列的規(guī)劃使技術與成本持續(xù)下降，成本降低仍然可期。
中國能源報：中國光伏產業(yè)曾遭遇“三頭在外”囧境，目前在晶體硅電池中，這樣的囧境已經得到解決。請問CIGS生產過程中，原材料問題是否能得到解決？制備設備國產化現(xiàn)狀是怎樣的？
林峻生：我們認為銅銦鎵硒產業(yè)非常適合中國的原因即在于，所有的原材料及設備，在中國本土都可自給自足。
以原材料而言，占比最大宗的前三名分別為玻璃、電力、銅銦鎵硒元素。進一步地分析，這些都是中國已經存在并且在全世界領域占有優(yōu)勢的行業(yè)，而Manz也已規(guī)劃一系列的測試，幫助客戶能在最短的時間內完成材料本地化的作業(yè)。
至于設備國產化，Manz也是有計劃的在進行當中，不過考慮到涉及CIGS產品的質量及設備的使用壽命，我們傾向采取分階段的方式移轉，會在最快時間之內完成設備本土化的工作。
中國能源報：目前，在應用端，太陽能發(fā)電主流產品依然是晶體硅電池(組件)，Manz公司內部有沒有進行過相關的發(fā)電效率對比？有沒有進行過相關的生產成本的對比？有沒有對能量回收周期進行過測算？
林峻生：全球晶體硅電池產業(yè)已達30-40吉瓦，目前生產成本約0.55美元/瓦，但晶體硅的成本下降已經越來越難突破，最主要的原因就是產業(yè)發(fā)展已經相當成熟，不論是技術或成本下降途徑都趨于飽和。反觀CIGS，仍屬新興光伏技術，不論是產業(yè)規(guī)模或技術本身，都還有很大的突破空間，此點可由近幾年不斷突破的實驗室或量產效率證明。以Manz自己的CIGS技術而言，目前150兆瓦的工廠，其生產成本約為0.4美元/瓦。我們估計，若產能提升至600兆瓦，生產成本可下降至0.3美元/瓦，充分展現(xiàn)薄膜技術在成本上的優(yōu)勢。
另外，CIGS在生產過程中，不需使用晶體硅工藝所必要的硅材料純化及晶硅鑄錠等非常耗電的制程，所以堪稱是真正的綠色能源科技，因此CIGS能量回收期只需小于1年的時間，少于晶體硅的能量回收期。
最后，實驗數(shù)據(jù)顯示，銅銦鎵硒組件的累積發(fā)電效能每年約略能比晶體硅多出5-10%，因其有較為優(yōu)異的弱旋旋旋旋光性及溫度系數(shù)，能在實際使用的情況下，會產生更多的電力。
中國能源報：Manz對于CIGS在中國應用端的預期是怎樣的？相對于晶體硅組件，CIGS在應用端的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在哪些地方？分布式光伏的異軍突起是否能成為CIGS的規(guī)模成長的空間？
林峻生：簡而言之，晶體硅所能使用的領域，CIGS都適用，而且除了成本優(yōu)勢能致使系統(tǒng)成本下降外，其維修成本低及累積發(fā)電效能較佳等優(yōu)點，是目前所有主流之外的更佳選擇。
舉例而言，CIGS可用于大型地面電站及分布式系統(tǒng)，其安裝實例早已見于世界各地，如歐洲及日本等地。近期，中國也有云南石林的1兆瓦及Manz蘇州工廠的1.24兆瓦實例等。在國內案例當中，皆已順利發(fā)電并網。最終的結果也顯示了，CIGS累積發(fā)電量優(yōu)于晶體硅系統(tǒng)。另外，CIGS又特別適用于大樓帷幕及BIPV(建筑一體化)系統(tǒng)，因為CIGS有著氣質的外觀，在做為發(fā)電裝置之外，又能兼顧美學感官。在歐洲，我們已經執(zhí)行過非常多以CIGS做為建筑概念的應用，這是晶體硅無法比擬的。
