CIGS光伏平价上网的另一选择
发布时间：2014-10-14 来源： 光伏产业观察网
本文摘要：纵观全球光伏产业快速增长的这十年，同时也是成本快速下降的若干年。随着太阳能光伏发电规模、转换效率和工艺水平的提高，全产业链的成本快速下降。
光伏发电，与任何新生事物一样，从一出现就是一种矛盾体。可再生、清洁无污染等特性，决定了它在能源替代市场毋庸置疑的广阔前景；但与此同时，超出传统能源数倍的高昂成本，也使得这种替代进程举步维艰，步履蹒跚。而正是这种显而易见的矛盾对立面，光伏发电从一开始就走在提性能、降成本的直行道上。
虽然全球第一块实用太阳能电池1954年已经问世，但太阳能发电真正的产业化进程则是21世纪事情。来自OFweek行业研究中心的数据显示，2000年至2008年，全球太阳电池产量年均复合增长率为47％，2008年产量达到6.4GW，至2013年，全球光伏组件产量已经达到40GW。同期，以欧美为主的全球太阳能光伏发电应用市场也以45％的年均复合增长率快速增长。2008年全球累计装机总量已接近15GW。截至2012年底，全球光伏电站累计装机容量已达99.7GW，较2007年翻了近11倍；截至2013年底，全球累计装机容量达136.7GW。
纵观全球光伏产业快速增长的这十年，同时也是成本快速下降的若干年。随着太阳能光伏发电规模、转换效率和工艺水平的提高，全产业链的成本快速下降。太阳能光伏电池组件价格从2000年的每瓦4.5美元下降到2010年的1.5美元以下，再到目前的0.6美元/瓦左右，太阳能光伏发电的经济性已经明显提高。
正如上文所讲，光伏产业界一致努力降低成本，最终目标就是光伏发电能够平价上网，与传统能源直接竞争，乃至替代传统能源。而这些努力，包括目前占主流的晶硅厂商在提升电池转化效率、减少使用硅料成本、以及降低非硅加工成本等等，但2008年前后全球多晶硅市场的过山车行情，使得过往并不显眼的薄膜太阳能电池厂商逐步走上前台。从2008年开始全球薄膜太阳能电池产量呈几何倍增的态势，足以说明这一时期光伏产业在技术路线选择上的巨变。
也正是在这一大背景下，CIGS薄膜太阳能电池迎来爆发增长良机。来自OFweek行业研究中心的数据显示，2007年CIGS薄膜太阳能电池全球产量仅为6MW，但到2011年全球CIGS薄膜太阳能电池产能达到3645MW，实际产量达到700MW，成为各种太阳能电池中增长最快的。2013年全球薄膜电池产量约3660MW，同比增长3.7%，占全球光伏组件总产量的9%，而在这其中CIGS薄膜电池的产量达到创纪录的1500MW。
图表：2005-2013年全球薄膜太阳能电池产量（单位：MW）
众所周知，CIGS薄膜太阳能电池具有以下优点：
（1）高的光电转换效率，目前玻璃衬底CIGS薄膜太阳能电池实验室效率已达到20.3%。商业化生产的CIGS薄膜电池组件的转换效率也达到了14%，在薄膜太阳能电池领域处于领先地位。
（2）成本低，材料消耗少。CIGS是直接带隙材料，已知的半导体材料中光吸收系数最大，最适合薄膜化。CIGS膜厚度1～2μm时就可以将太阳光全部吸收，大大降低了材料的成本，而多晶硅膜太阳电池其膜厚通常在20～30μm。另外，CIGS薄膜可用钠钙玻璃作衬底，不仅成本低、膨胀系数相近、还因微量的Na掺杂而提高电池的转换效率和成品率。CIGS薄膜在玻璃衬底上形成缺陷很少的、晶粒巨大的高品质结晶，而这种晶粒尺寸是一般的多晶薄膜根本无法达到的。
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