太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)是近年成為了熱門(mén)話(huà)題。近日，全球薄膜太陽(yáng)能電池龍新秀德國(guó)ODERSUN公司CEO默赫塔里在北京國(guó)際材料周進(jìn)行發(fā)表專(zhuān)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(yáng)能電池技術(shù)CISCuT，引起與會(huì)人士的極大興趣。

　　我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)“兩頭在外”

　　業(yè)內(nèi)人士介紹，進(jìn)入21世紀(jì)后，全球光伏組件的年平均增長(zhǎng)率更是高達(dá)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(xiāo)售收入高達(dá)70億美元，到2010年將達(dá)到300億美元。我國(guó)從1973年就開(kāi)始太陽(yáng)能電池的地面應(yīng)用，1979年就開(kāi)始生產(chǎn)單晶硅太陽(yáng)電池。根據(jù)國(guó)家《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，到2010年，我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘繉⑦_(dá)到400兆瓦，2020年達(dá)到2200兆瓦，這意味著每年光伏發(fā)電裝機(jī)量都將超過(guò)過(guò)去多年的總和。

　　我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)目前的顯著特點(diǎn)是“兩頭在外”：九成以上的原材料依賴(lài)進(jìn)口，九成以上的產(chǎn)品出口。目前市場(chǎng)上主流光伏產(chǎn)品是晶體硅太陽(yáng)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(guó)卻十分短缺，絕大部分需要依賴(lài)進(jìn)口。由于技術(shù)瓶頸，我國(guó)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(jià)格出口到德國(guó)、美國(guó)和日本等國(guó)，而這些國(guó)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(jià)格賣(mài)給我國(guó)的太陽(yáng)能企業(yè)。解決高純度硅的問(wèn)題迫在眉睫。

　　圍繞降低硅光伏電池的成本，業(yè)界進(jìn)行了很多創(chuàng)新，但這些創(chuàng)新都未能如愿地實(shí)行大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。比如若把硅太陽(yáng)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(dá)到150微米的厚度在實(shí)驗(yàn)室里面可能還需要2-3年的時(shí)間。根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，而出于規(guī)模效應(yīng)，太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)規(guī)模每擴(kuò)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(chǎng)售價(jià)約為3.50美元/wp，成本為2.90美元/Wp。晶體硅太陽(yáng)能電池的發(fā)電成本雖然不斷下降，但對(duì)中國(guó)而言還是相當(dāng)高昂。據(jù)測(cè)算，目前我國(guó)光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)在4-5元／度。如果廣泛推廣，需要政府大量補(bǔ)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(xiàng)目———新型薄膜太陽(yáng)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(guò)特殊的封裝工藝組裝成各種尺寸和形狀的柔性薄膜太陽(yáng)電池組件，在成本、技術(shù)、適用性等方面有一定的優(yōu)勢(shì)。這項(xiàng)技術(shù)以銅鉑為基材，即銅銦硫(CuInS2)技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)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(guò)當(dāng)今多晶及非晶薄膜太陽(yáng)能電池研究的最高紀(jì)錄，目前已有很多科研機(jī)構(gòu)和G安泰開(kāi)展了CIS薄膜太陽(yáng)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(jià)格昂貴的真空設(shè)備。ODERSUN則開(kāi)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(yáng)電池，然后通過(guò)特殊的封裝工藝組裝成各種尺寸和形狀的柔軟薄膜太陽(yáng)電池組件。

　　單晶硅和非晶硅太陽(yáng)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(diǎn)。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(shì)。而非晶硅的薄膜電池又有一個(gè)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(shí)克服了效率衰減的弱點(diǎn)。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(kuò)大，其成本還可能進(jìn)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(zhuān)長(zhǎng)，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(yáng)能電池產(chǎn)品。該材料具有強(qiáng)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(yáng)能電池不如晶硅片太陽(yáng)能電池，多晶硅太陽(yáng)能電池不如單晶硅太陽(yáng)能電池。但薄膜太陽(yáng)能電池其材料成本的低廉，以及不衰減的特性，彌補(bǔ)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(jì)成任意尺寸和功率。該類(lèi)產(chǎn)品的，目標(biāo)市場(chǎng)范圍很廣，適用于消費(fèi)品市場(chǎng)、邊遠(yuǎn)山區(qū)獨(dú)立電站、小型戶(hù)用屋頂組件、大型商用屋頂輕質(zhì)組件、太陽(yáng)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(yáng)能應(yīng)用項(xiàng)目解決方案等各個(gè)方面。在消費(fèi)品市場(chǎng)方面，特別適合流動(dòng)性的客戶(hù)使用。比如，為戶(hù)外活動(dòng)的客戶(hù)的手機(jī)、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(lái)就走；為野外機(jī)動(dòng)團(tuán)隊(duì)的活動(dòng)營(yíng)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(hù)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(dú)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(yáng)能電池協(xié)議以來(lái)，該項(xiàng)目進(jìn)展順利，去年底已經(jīng)完成中試，位于德國(guó)的4兆瓦的生產(chǎn)線將在年底前建成。該條生產(chǎn)線運(yùn)作的成功與否，直接關(guān)系到項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。ODERSUN公司CEO表示，選擇與G安泰進(jìn)行合作，一是在項(xiàng)目初期G安泰就實(shí)施了很有遠(yuǎn)見(jiàn)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(guó)的合作伙伴有很好的互補(bǔ)技術(shù)合作基礎(chǔ)，共同開(kāi)發(fā)新的電池技術(shù)和適用于中國(guó)市場(chǎng)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(guó)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(xì)節(jié)事宜，具體時(shí)間和內(nèi)容尚未確定。不過(guò)，雙方都希望“越快越好”。■