薄膜太阳能电池经过多年的发展,尤其近年的高速发展,已突破多项技术难题,成本快速下降,转换效率上升强劲。
GIGS薄膜电池近年来转化效率不断提高,成本逐渐降低,竞争优势逐步体现,成为备受关注的一种薄膜太阳能电池,欧洲等美国将该电池作为研发的重点方向。过去三年,每隔半年左右,世界纪录就会被刷新,GIGS薄膜光伏电池组件每年以接近1%的速度提升,带动太阳能发电成本不断降低,可见CIGS薄膜光伏电池组件发展潜力巨大。
目前,CIGS薄膜光伏电池组件业界最高转换效率由德国巴登符腾堡太阳能和氢能源研究中心(ZSW)保持,该研究中心在今年6月研制出新型电池使用共蒸镀法,将转换效率提升到22.6%,此结果已获得弗劳恩霍夫太阳能系统研究所认证,这也是ZSW第五次刷新世界纪录。
德国Manz集团合资引进该公司第三代CIGS薄膜太阳能核心技术,计划用3年时间分三期建成总产量达560兆瓦、转换率达16%的CIGS薄膜太阳能电池生产研发基地。圣德利董事长杨丽平表示,圣德利薄膜太阳能电池组件生产线将为交钥匙生产线,将有能力生产国际一流CIGS薄膜电池组件。其第一条生产线将于2017年3月建设生产,投产第一时间将申请升级版领跑者计划。杨丽平认为,由于CIGS薄膜技术的迅速进步和巨大潜力,分布式光伏2020年装机量有望超过6000万千瓦。
南开大学CIGS薄膜太阳能电池研究专家孙云教授表示,提升转化率、降低每瓦成本将是光伏未来发展的两大主题。薄膜电池材料消耗少、制备能耗低、组件生产可在一个车间内完成,成本优势明显。如果薄膜电池组件效率与晶硅电池相差无几,其性价比将是无可比拟的。在柔性衬底上制备的薄膜电池,具有可卷曲折叠、不拍摔碰、重量轻、弱光性能好等优势,将来的应用前景将会更加广阔。
创新联盟推动发展
孙云教授同时表示,国家应该给予新技术培育以更多支持,因为技术进步、转化率提高是促进薄膜太阳能产业发展的内在动因;在产、学、研结合方面,国家应当建立合作共享机制,企业需要真正地跟科研机构合作,科研机构也应当为工业界服务,双方的技术力量应该融合在一起,共同攻关。
今年9月,我国首家薄膜太阳能产业技术创新战略联盟在北京成立,由科技部、中国高科技产业战略联盟指导、圣德利、中科院上海高等研究院、北京新型材料建筑设计研究院、北京现代产业规划研究院、德国氢能与太阳能研究中心、申银万国(北京)基金管理有限公司、德国Manz集团、东方日立电控设备有限公司等十数家单位和机构联合发起。
据了解,该联盟成立后,有效整合产学研金用各方资源,圣德利科技有限公司及国际联合实验室2017年将就“提高CIGS薄膜光伏电池转换效率的产业技术开发”、“高效CIGS薄膜光伏电池技术的研发”等课题与德国Manz公司及ZSW开展合作交流,力争使产线电池效率超过16%,开发转换效率高于23%的小面积薄膜电池及前沿技术。
中科院电工所资深研究员马胜红认为,尽管薄膜电池的衰减程度还有待市场和时间的检验,但随着技术进步,未来薄膜电池的效率和可靠性问题都将逐步解决,市场前景是巨大的。在政府、企业、专家的合力推动和政策支持下,分布式光伏大的发展,将成为薄膜光伏企业的一次机会,未来的光伏产业将走上薄膜化、柔性化的道路。
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