中國首支CIGS薄膜太陽(yáng)能集電管產(chǎn)品面世

　　“銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽(yáng)電池的應用是中國太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)探索發(fā)展的方向，它減少了傳統意義上利用硅為基礎材料的污染和高能耗，成本低廉、耗能低、效率高。它的問(wèn)世，標志著(zhù)這一具有自主知識產(chǎn)權的太陽(yáng)電池新產(chǎn)品在中國開(kāi)始邁向產(chǎn)業(yè)化的征程，堪稱(chēng)我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一個(gè)新亮點(diǎn)。”在5月5日開(kāi)幕的第六屆亞洲太陽(yáng)能光伏工業(yè)展覽會(huì )上，中國首支CIGS薄膜太陽(yáng)能集電管面世。對此，中科院院士、北京大學(xué)物理學(xué)院教授甘子釗如是說(shuō)。這一新產(chǎn)品是河南燕垣光伏科技有限公司依托北京大學(xué)研發(fā)的。

　　光伏發(fā)電成本瓶頸亟待突破

　　近年來(lái)，創(chuàng )新推動(dòng)太陽(yáng)能光熱光伏應用技術(shù)日新月異，但光伏發(fā)電成本高依然是最大瓶頸。

　　晶體硅太陽(yáng)電池和薄膜太陽(yáng)電池是目前光伏市場(chǎng)的兩種主要產(chǎn)品，晶體硅太陽(yáng)電池占約90%左右的市場(chǎng)份額。但我國光伏產(chǎn)業(yè)明顯處于三頭在外的局面：材料在外——多晶硅依賴(lài)進(jìn)口;市場(chǎng)在外——中國光伏產(chǎn)品95%以上出口海外;技術(shù)在外——光伏核心裝備和先進(jìn)技術(shù)大多依賴(lài)進(jìn)口。

　　多晶硅生產(chǎn)工藝的屬性決定了其產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)環(huán)節、尤其多晶硅提純中會(huì )存在高能耗、一些技術(shù)水平不高的企業(yè)甚至存在高污染問(wèn)題;在應用中，晶體硅太陽(yáng)電池由于其溫度效應和光譜響應范圍窄的影響，使本來(lái)較高的光電轉換效率大打折扣，從而影響光伏組件實(shí)際發(fā)電量。“2009年，中國光伏發(fā)電市場(chǎng)裝機量約160兆瓦，占全球當年裝機總量的2%;2010年，預計裝機約380兆瓦，在全球總裝機量中占3%，國內光伏市場(chǎng)發(fā)展依然十分緩慢。”甘子釗院士說(shuō)。

　　CIGS薄膜太陽(yáng)能電池成發(fā)展契機

　　在薄膜太陽(yáng)電池家族中主要包括了硅基非晶硅、碲化鎘、銅銦鎵硒三大類(lèi)薄膜太陽(yáng)能電池。銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池具有生產(chǎn)成本較低、能耗低，污染小、不衰減、弱光性能好等特點(diǎn)，光電轉換效率居各種薄膜太陽(yáng)電池之首，接近多晶硅太陽(yáng)電池，成本卻是其1/3，被國際上稱(chēng)為“下一代非常有前途的新型薄膜太陽(yáng)電池”。此外，該電池具有柔和、均勻的黑色外觀(guān)，是對外觀(guān)有較高要求建筑物的理想選擇。但CIGS生產(chǎn)工藝復雜，生產(chǎn)設備昂貴，要實(shí)現大面積量產(chǎn)，必須提升效率和良品率。

　　太陽(yáng)能集電管應運而生

　　展會(huì )上，甘子釗院士向記者介紹：“我國第一支CIGS薄膜太陽(yáng)能集電管技術(shù)，具有中國自主知識產(chǎn)權，雖然與美國、德國等少數技術(shù)先進(jìn)國家相比尚處中等水平，但其市場(chǎng)潛力巨大。”

　　2009年，北京大學(xué)和燕垣光伏合作開(kāi)發(fā)60MW銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能集電管項目。經(jīng)過(guò)攻關(guān)，確立了以磁控濺射為主，硒蒸鍍沉積為輔的技術(shù)工藝，成功解決了制備CIGS一系列關(guān)鍵技術(shù)和物理問(wèn)題，并創(chuàng )立了三元疊層硒化法與預制層后處理硒化法制備CIGS薄膜的方法;系統優(yōu)化了CIGS薄膜硒化與高溫重結晶熱處理工藝。長(cháng)達一年的中試實(shí)驗，研發(fā)出新型CIGS管式太陽(yáng)電池——太陽(yáng)能集電管，光電轉換效率達到9%，解決了規?；a(chǎn)良品率偏低的世界性難題。同時(shí)，還設計出了用于太陽(yáng)能集電管產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)設備，及完全國產(chǎn)化的具有自主知識產(chǎn)權的工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)，解決了薄膜太陽(yáng)電池生產(chǎn)一次性投資過(guò)大問(wèn)題。

　　燕垣光伏董事長(cháng)王慶祥興奮地告訴記者，該項目采用中國人自己的發(fā)明工藝，采用量身定做的國產(chǎn)化裝備，探索出了一條擁有完全自主知識產(chǎn)權的CIGS薄膜太陽(yáng)電池產(chǎn)業(yè)化之路。該項目計劃通過(guò)3年時(shí)間努力，投資78000萬(wàn)元，完成項目的一期工程建設，建成年產(chǎn)60MW的CIGS薄膜太陽(yáng)能集電裝置生產(chǎn)基地。