太陽能光伏產(chǎn)業(yè)是近年成為了熱門話題。近日，全球薄膜太陽能電池龍新秀德國ODERSUN公司CEO默赫塔里在北京國際材料周進行發(fā)表專題演講，介紹了新型低成本的以銅鉑為基材的銅銦硫薄膜太陽能電池技術(shù)CISCuT，引起與會人士的極大興趣。

　　我國光伏產(chǎn)業(yè)“兩頭在外”

　　業(yè)內(nèi)人士介紹，進入21世紀后，全球光伏組件的年平均增長率更是高達30%以上，2004年全球光伏電池的產(chǎn)量首次突破1000兆瓦。2004年全球光伏行業(yè)的銷售收入高達70億美元，到2010年將達到300億美元。我國從1973年就開始太陽能電池的地面應(yīng)用，1979年就開始生產(chǎn)單晶硅太陽電池。根據(jù)國家《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，到2010年，我國太陽能光伏發(fā)電裝機總?cè)萘繉⑦_到400兆瓦，2020年達到2200兆瓦，這意味著每年光伏發(fā)電裝機量都將超過過去多年的總和。

　　我國光伏產(chǎn)業(yè)目前的顯著特點是“兩頭在外”：九成以上的原材料依賴進口，九成以上的產(chǎn)品出口。目前市場上主流光伏產(chǎn)品是晶體硅太陽能電池，也是應(yīng)用最廣泛的產(chǎn)品，其原材料是高純度硅。每生產(chǎn)1兆瓦晶體硅電池需要17噸高純度硅。但高純度多晶硅在我國卻十分短缺，絕大部分需要依賴進口。由于技術(shù)瓶頸，我國每年都只能將從石英石中提取的大量的工業(yè)硅，以1美元／公斤的價格出口到德國、美國和日本等國，而這些國家把工業(yè)硅加工成高純度的晶體硅材料，以46-80美元／公斤的價格賣給我國的太陽能企業(yè)。解決高純度硅的問題迫在眉睫。

　　圍繞降低硅光伏電池的成本，業(yè)界進行了很多創(chuàng)新，但這些創(chuàng)新都未能如愿地實行大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。比如若把硅太陽電池硅片的厚度從目前的240-280微米降至150微米的極限，生產(chǎn)成本僅下降5-8%，而要達到150微米的厚度在實驗室里面可能還需要2-3年的時間。根據(jù)國外經(jīng)驗，而出于規(guī)模效應(yīng)，太陽能電池的生產(chǎn)規(guī)模每擴大一倍，成本大約下降20%，但成本下降是有限度的。產(chǎn)業(yè)化程度發(fā)展到今天，多晶硅電池市場售價約為3.50美元/wp，成本為2.90美元/Wp。晶體硅太陽能電池的發(fā)電成本雖然不斷下降，但對中國而言還是相當高昂。據(jù)測算，目前我國光伏發(fā)電上網(wǎng)電價在4-5元／度。如果廣泛推廣，需要政府大量補貼。

　　非晶硅電池有望取得突破

　　與硅電池相比，G安泰與ODERSUN的合作項目———新型薄膜太陽能電池，采用連續(xù)電沉積工藝和非真空硫化技術(shù)，在銅箔上形成CuInS2薄膜，然后通過特殊的封裝工藝組裝成各種尺寸和形狀的柔性薄膜太陽電池組件，在成本、技術(shù)、適用性等方面有一定的優(yōu)勢。這項技術(shù)以銅鉑為基材，即銅銦硫(CuInS2)技術(shù)，簡稱CIS。CIS薄膜電池抗紫外輻射、輕便、靈活、柔性，其使用壽命和抗輻射性能力均超過當今多晶及非晶薄膜太陽能電池研究的最高紀錄，目前已有很多科研機構(gòu)和G安泰開展了CIS薄膜太陽電池的研發(fā)工作。但目前制備CIS薄膜電池的方法多為真空鍍方法，這要求使用價格昂貴的真空設(shè)備。ODERSUN則開發(fā)了采用連續(xù)電沉積工藝和非真空硫化技術(shù)CIScuT，在銅箔上形成CIS薄膜太陽電池，然后通過特殊的封裝工藝組裝成各種尺寸和形狀的柔軟薄膜太陽電池組件。

　　單晶硅和非晶硅太陽能電池的生產(chǎn)成本高，采用真空設(shè)備和工藝的CIS薄膜電池的成本又比非真空工藝的成本高，而非晶硅電池有轉(zhuǎn)換效率逐漸衰減的缺點。以銅為基材加上真空設(shè)備，使得CIS技術(shù)在成本上處于劣勢。而非晶硅的薄膜電池又有一個致命缺陷即轉(zhuǎn)換率逐漸衰減。相比之下，G安泰與ODERSUN合作生產(chǎn)的CuInS2薄膜電池成本低，同時克服了效率衰減的弱點。CuInS2薄膜電池的投資成本是目前最低的，5兆瓦年廠產(chǎn)量的設(shè)備投資不足1億人民幣。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大，其成本還可能進一步降低，其預(yù)期最終成本將低于0.7美元/Wp。

　　由于G安泰以金屬材料研制為專長，現(xiàn)在合作雙方正在研制以特殊金屬帶材為基材的薄膜太陽能電池產(chǎn)品。該材料具有強度高、耐磨性和耐腐蝕性好的特性，由于它們優(yōu)異的電磁電學(xué)性特能且厚度極薄，只有幾十微米，所以非常適合用作電磁電磁元器件的基本基體材料，不僅高效節(jié)能，還能大大縮減電磁電磁元器件的體積。通常，從光電轉(zhuǎn)換效率看，薄膜太陽能電池不如晶硅片太陽能電池，多晶硅太陽能電池不如單晶硅太陽能電池。但薄膜太陽能電池其材料成本的低廉，以及不衰減的特性，彌補了這一不足。

　　在適用性方面，CuInS2薄膜電池輕便柔軟易攜，不易碎裂，可以設(shè)計成任意尺寸和功率。該類產(chǎn)品的，目標市場范圍很廣，適用于消費品市場、邊遠山區(qū)獨立電站、小型戶用屋頂組件、大型商用屋頂輕質(zhì)組件、太陽能電站組件、建筑一體化光伏系統(tǒng)解決方案、建筑材料一體化應(yīng)用、超大規(guī)模太陽能應(yīng)用項目解決方案等各個方面。在消費品市場方面，特別適合流動性的客戶使用。比如，為戶外活動的客戶的手機、MP3等電子產(chǎn)品充電；為西部地區(qū)的游牧半游牧牧民提供電力，方便他們卷起來就走；為野外機動團隊的活動營房、通訊設(shè)施提供電源。在建筑物上的應(yīng)用，包括可以把它作成百葉窗，或作為建筑物外墻的裝飾材料，或者用在小型戶用屋頂和大型商用屋頂上。另外，也可以把它鑲嵌在玻璃中，在獨立和并網(wǎng)電站中使用。

　　據(jù)悉，自從去年2004年8月G安泰與ODERSUN簽署合作研發(fā)新型薄膜太陽能電池協(xié)議以來，該項目進展順利，去年底已經(jīng)完成中試，位于德國的4兆瓦的生產(chǎn)線將在年底前建成。該條生產(chǎn)線運作的成功與否，直接關(guān)系到項目產(chǎn)業(yè)化的進程。ODERSUN公司CEO表示，選擇與G安泰進行合作，一是在項目初期G安泰就實施了很有遠見的投入，雙方已經(jīng)建立很好的合作伙伴關(guān)系，二是ODERSUN希望在中國的合作伙伴有很好的互補技術(shù)合作基礎(chǔ)，共同開發(fā)新的電池技術(shù)和適用于中國市場的產(chǎn)品，安泰科技正是這樣的伙伴。

　　據(jù)了解，雙方已經(jīng)明確在中國境內(nèi)建設(shè)合資企業(yè)的意向，正在洽談籌建合資企業(yè)的細節(jié)事宜，具體時間和內(nèi)容尚未確定。不過，雙方都希望“越快越好”。■