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CIGS薄膜電池何時才能“封后”?

來源:OFweek太陽能光伏網 2014/12/1 16:05:57

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中玻網】時常幻想,晶硅與薄膜就像皇宮里的皇后與妃嬪。一直以來,在太陽能電池的世界里,似乎薄膜太陽能電池只能是“妃嬪”,晶硅電池才是堂堂“皇后”,而CIGS成了妃嬪當中與“皇后”爭寵的佼佼者。當然,現實中的晶硅與薄膜之爭不像宮斗戲中的爾虞我詐、勾心斗角,它們相對純真,只不過簡單地想分個高低成為市場主角而已。
  
  還記得9月份的光伏大佬喊話嗎?天合光能的高紀凡、保利協鑫的舒樺、英利集團的宋登元等,無不力撐晶硅,直指薄膜路線薄弱之處。一時媒體圍觀的氛圍,險些要走火。
  
  不過,薄膜電池似乎也不甘落后。10月16日,德國高科技設備制造商Manz集團在北京宣布研制出CIGS薄膜太陽能電池實驗室轉換率由21%提升至21.7%,再次刷新世界紀錄,不得不令人刮目相看。
  
  我們知道,身為多元化合物薄膜太陽能電池的重要一員,CIGS薄膜電池技術是目前行業內公認的較有工業化前景的薄膜發電技術,更被全部稱為下一時代較有前途的廉價太陽電池之一。它所具備的特別的優點,無不顯示出其強烈的存在感。也正是這種日漸強烈的存在感與巨大潛力,讓晶硅與薄膜之爭更趨白熱化。
  
  只不過前些年,光伏薄膜組件的發展相對低迷,雪上加霜的是陸續有國內外公司關閉了薄膜業務,從較早的歐瑞康到近期的杜邦,都因薄膜業務無法帶來有效利潤增長而放棄。但即使是這樣,以Manz等為代表的制造商卻依舊大力推廣薄膜,尤其是CIGS。
  
  莫非其是想展示“明知山有虎,偏向虎山行”的霸氣?筆者以為,怕是“醉過方知酒濃,愛過方知情重”。
  
  優勢對比
  
  雖然有生產設備和技術瓶頸的制約,但在CIGS薄膜太陽能電池四十多年的發展中,其研發不斷取得打破,相比于晶體硅電池的獨特優勢也在日益突顯。有時甚至覺得CIGS可謂是點著晶體硅的“死穴”在發展。
  
  比如,CIGS薄膜太陽能電池光吸收能力強,可吸收光譜波長范圍廣,與同一瓦數級別的晶硅太陽能電池相比,每天可以超出至少10%比例的總發電量。
  
  又比如,晶硅電池有光致衰減的特性,其發電效能會逐漸減退,而CIGS太陽能電池則沒有光致衰減特性,發電穩定性高。晶硅太陽能電池長時間發電后,或多或少存在熱斑現象,維護費用高,而CIGS太陽能電池能采用內部連接結構,所需維護費用相對較低。
  
  再比如,生產成本低,組件轉換效率逼近晶體硅組件。主要構成CIGS太陽能電池的金屬元素不是貴重金屬,原材料需求量也不高,成本下降空間大,但其轉換效率并不低,能源回收周期也短,這與成本下降有限的晶體硅電池相比,實在是很大的競爭優勢。
  
  實例對比
  
  很多時候,筆者都覺得薄膜技術路線還很需要時間,現在各業內人士以及媒體的捧殺,都沒有安安心心做出一個好的工程案例來得厚實。既然說到對CIGS的鐘愛,筆者也查閱了一些過往實例。
  
  據記載,2008年9月,西班牙建成了的3.24兆瓦銅銦鎵硒電站,并成功運行。
  
  在我國國內,也已經有人嘗到了甜頭。兩年多前投建的云南石林1MWCIGS薄膜電池并網發電項目,到如今已經成功運行一年多了。我們來看一組數據:使用Manz組件的云南石林1MWCIGS薄膜電站,就占地面積來說,按照多晶硅組件轉化率15%,CIGS組件14.6%來計算,CIGS占地面積是多晶硅的1.028倍,超出2.8%。雖然多晶硅單片轉換效率已可超18%,但封裝組件之后也僅有15-16%左右,而CIGS組件不存在封裝的問題。假設日滿發時間為4小時,發出10000千瓦時電量時,多晶硅組件面積為16666㎡,而CIGS模組為15566㎡,節約6.4%。計算模組單位面積(1㎡)發電量,同樣假設滿發時間4小時,則晶硅發電0.6千瓦時,CIGS發電0.642千瓦時,超出7%。

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