CIGS薄膜太阳能效率创21.7%世界纪录 优势明显
发布时间：2015-03-17
编辑：wanghuijuan
本文摘要： 日前，德国Manz集团CIGS薄膜太阳能工艺的研发伙伴巴登-符登堡邦太阳能和氢能研究中心(ZSW)，在CIGS薄膜太阳能效率方面创下了21.7%的世...
日前，德国Manz集团CIGS薄膜太阳能工艺的研发伙伴巴登-符登堡邦太阳能和氢能研究中心(ZSW)，在CIGS薄膜太阳能效率方面创下了21.7%的世界纪录。这是薄膜太阳能工艺的最高转换效率，超越了目前主流的多晶硅太阳能工艺纪录。该纪录已得到德国弗劳恩霍夫协会太阳能系统研究所的正式认证。
“该纪录将使CIGS与多晶硅组件的转换效率缩小到1.3%，这将更加突显CIGS的工艺优势。未来CIGS薄膜太阳能组件不只转换效率将超越多晶硅太阳能组件，生产成本也将大幅降低，尤其是针对中国本土巨大的太阳能应用市场，这一新数据将有望改变中国光伏电站唯‘硅’独大的产业格局。”德国Manz集团亚太区业务副总经理林峻生接受《中国电力报》记者采访时表示。
CIGS薄膜太阳能优势明显
目前行业内几种流行的薄膜电池材料分别是砷化镓（GaAs）、碲化镉（CdTe）、硅基薄膜、GIGS（铜铟镓硒）等，而铜铟镓硒太阳能电池产品在竞争中具有比较优势。
“一是规模效益下，发电成本有望与火电持平，或低至0.3元/千瓦时。二是发电效益高，GIGS薄膜比晶硅电池发电效益提高10%~20%。三是相对于晶硅其具有能耗低（1/2左右）的特点，比CdTe电池环境更友好。四是整体成本是晶硅的一半。”国家重大科学研究计划首席科学家、中科院深圳先进技术研究院集成所光伏太阳能中心实验室主任肖旭东告诉《中国电力报》记者。
在林峻生看来，砷化镓虽然效率高达到30%多，但由于含有贵重金属成本较高，对于一般性市场而言难以广泛应用。对于硅基薄
膜来说，由于成本优势不再而劣势凸显，目前大部分公司已停产，设备商也不再提供设备，至于碲化镉，目前在中国并不流行。
事实上，由于CIGS薄膜太阳能技术具有转换率高、性能稳定、制造成本低、零污染等特点，已经成为薄膜技术研究的焦点。所以，国内外光伏行业人士比较认同的薄膜电池就是CIGS薄膜太阳能电池。
“除了效率高、成本低、性能稳定、清洁无污染等优势外，CIGS薄膜组件外观上呈现黑色，相对于马赛克形态的多晶硅来说更合适应用于建筑物上。而且CIGS薄膜电池可以在弱光下发电，这方面明显优于晶硅电池。从整体上说，CIGS薄膜组件的发电效果也超过了多晶硅电池组件。”林峻生介绍说。
在肖旭东眼里，太阳能光伏发电是解决能源危机的根本出路，而“高效率低成本”是实现平价太阳能光伏发电的核心问题，因此太阳能电池设备及工艺技术则成为解决上述问题的关键。目前多晶硅成本下降有限，而CIGS结构非常简单，只要批量化生产光伏玻璃材料，实现CIGS薄膜产业化，其价格还将会有较大下降空间。
市场占有率不断提升
“CIGS产品具备超出10%的能源产出效率、功率衰减率可控、具有弱光效应与较低的温度系数三大优势，是值得期待的光伏产业升级版技术，具备产业化规模巨大、唯一靠技术提升而获得的能源产出效率、对社会经济发展和相关行业具有广泛带动作用和巨大影响、科技进步较快、有巨大市场需求和成本竞争优势等特征。”北京桑林蓝天自控技术有限公司总经理王晓义告诉《中国电力报》记者。
虽然目前CIGS薄膜在全球市场占有率并不高，但是未来CIGS薄膜市场占有率将会不断提升。
2013年，Manz公司与ZSW共同研发的最新CIGS薄膜太阳能电池技术转换效率达20.8%，首次超过了目前市面上广泛使用的多晶硅太阳能电池的效率。2014年9月，CIGS最新的世界记录为21.7%，而多晶硅的转化效率没有变化还停留在20.4%。另外，硅基薄膜电池的不稳定性集中体现在其转换效率随时间的延长而急速衰减，无衰退则是CIGS薄膜电池最为关注的性能指标。
实际上，目前晶硅光伏产业面临着欧美双反约束、产业结构失衡、产能严重过剩三大困境，技术创新能力严重不足，而CIGS薄膜太阳能工艺则能够很好地解决这些困境。近年来，国内很多企业已经将目光聚焦在CIGS薄膜电池研发并纷纷投资建厂。
“CIGS薄膜作为一种新技术，在市场成长上需要一定的时间。而基于CIGS薄膜在行业中特有的优势，随着更多的资本不断进入，这一产业也将不断扩大，其成本也会相应降低。虽然目前CIGS薄膜电池在占全球光伏市场中只占1%~2%的比例，但是未来几年会得到迅速地增长。”林峻生说。
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