銅銦鎵硒薄膜太陽能電池:光伏儲能產業的新未來

 走進蚌埠市高新區的凱盛光伏材料有限公司，正對著大門的一棟造型別致的建築引人注目。牆體與「黑色玻璃」相互融合，勾勒出建築的獨到韻味。如果不是事先有所了解，你很難想像眼前的這棟樓竟然是一棟不折不扣的「綠色」建築。看似尋常的「黑色玻璃」，其實是凱盛光伏材料有限公司上線生產的省重點項目——銅銦鎵硒薄膜太陽能電池。這些「黑色玻璃」，滿足生產車間和辦公樓空調及照明系統的供電綽綽有餘。

據埃森哲全球市場預測報告顯示，到2020年，全球薄膜太陽能可開發市場規模為114萬億元，中國市場將超過20萬億元。瞄準市場需求，凱盛科技集團總投資100億元，計劃在蚌埠建設10條150MW(兆瓦)銅銦鎵硒薄膜太陽能電池組件生產線。目前，一期項目2條150MW生產線已經實現量產。

「高科技+新材料」

銅銦鎵硒薄膜太陽能電池，具有「早起、貪黑、中午不打瞌睡」特點

7月3日，記者走進凱盛光伏材料有限公司銅銦鎵硒薄膜太陽能電池生產車間，廠房寬敞明亮、現代化設備錯落有致，灰色的地面、白色的廠房架構，紅色的標語和黑色的管線整整齊齊、極具線條感，在廠房內行走幾乎看不到灰塵。

上片、清洗、雷射刻線、鍍膜、熱處理、效率測試、產品檢測、組建包裝……經過20多個環節，成型的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池模組精準地被放在指定位置上，整個生產線上僅有幾名工作人員盯著電腦查看參數。「這是一個自動化、智能化和數位化的生產線，產品在製造過程中會經過很多次的檢測。」凱盛光伏材料有限公司副總經理王昌華調侃道，「銅銦鎵硒薄膜太陽能電池組件就像一塊夾心餅乾，上下各一層玻璃，中間是電池膜層。看起來很簡單，實際上對技術的要求很高。」

據了解， 凱盛光伏銅銦鎵硒薄膜太陽能電池項目是中國建材集團所屬凱盛科技集團推進實施的戰略性新興產業項目。一期2條150MW(合計300MW)銅銦鎵硒薄膜太陽能電池生產線投資20億元，於2017年在蚌埠建成投產，2017年8月工藝設備開始陸續搬入、安裝、調試，同年10月第一片銅銦鎵硒薄膜太陽能電池組件在凱盛光伏材料有限公司成功下線。目前，月投片量30000多片，預計年底實現產能120MW，明年4月份達到300MW產能。項目全部建成後將達到年產1.5GW(吉瓦)的生產能力，成為全國規模最大、技術最先進的薄膜太陽能電池研發與製造基地。

走過生產線，來到組建裝包下線車間，一塊黑色薄膜太陽能電池「站在」地上，電池頂部燈光閃爍。「不在室外也能發電?」記者問道。

「這就是優勢所在。」王昌華告訴記者，銅銦鎵硒薄膜太陽能電池具有「早起、貪黑、中午不打瞌睡」的特點，不僅吸收光譜波長範圍廣，發電穩定、轉換率高，還可以保持長期工作不衰減。

「我們現在的光電轉化率達到多少了?」

總經理徐根保認為：「這個概念必須有個限定詞。從科學上看，我們的樣品電池轉化率已經達到22%以上，而在技術上，能夠達到轉化率19.2%以上，但目前從工程角度上，在生產線上，我們電池的光電轉化率為15.2%以上。」

「初引進+再創新」

拓展延伸產業鏈，瞄準前沿升級技術

「進步源於創新，發展依託科技。」在凱盛光伏材料有限公司，隨處可見這樣的標語。

推進科技創新，就要瞄準世界科技前沿，引領科技發展方向;推進科技創新，就要面向經濟主戰場，面向國家重大需求。雖然銅銦鎵硒薄膜太陽能電池擁有諸多優勢，但需要攻克的技術難點不少。為了迎頭趕上，凱盛光伏瞄準產業前沿和發展趨勢，以安徽省大力發展矽基新材料產業為契機，通過併購國外企業、引進消化吸收再創新的方式，借梯登高，在較短時間內攻克諸多難點，實現了工藝技術的跨越發展。

時間撥回到5年前，中國建材集團所屬的凱盛科技集團有限公司全資收購德國阿旺西斯公司，包括其託爾高CIGS(銅銦鎵硒)工廠、慕尼黑研發中心等固定資產及發明專利、專有技術等全部智慧財產權，掌握了國際領先的CIGS薄膜電池核心技術。全線打通中國薄膜太陽能光伏產業鏈，以「中國創造」的技術和品牌優勢參與全球新能源市場的競爭。

在記者採訪過程中，不時能夠看到公司內走動的國外技術專家。「人才對於科技創新非常重要，我們引進了不少國際一流人才。」徐根保本人就是特聘專家。

銅銦鎵硒薄膜太陽能項目在蚌埠落地，不是想當然。項目的投產，離不開上下遊產業鏈，也能夠帶動整個行業的發展。安徽確定了蚌埠矽基新材料產業園矽基新材料集聚發展基地等14個戰略性新興產業集聚發展基地。「近年來，蚌埠玻璃工業設計研究院致力於發展新玻璃、新材料、新能源、新裝備『四新』產業，多條超薄信息顯示玻璃生產線，為下遊產業降低了大量成本。」王昌華說，「比如，薄膜太陽能電池離不開高溫玻璃，以前依賴進口產品，如今我們的上遊企業也能生產出優質產品，這讓銅銦鎵硒薄膜太陽能電池的原材料成本大大降低，能以更低成本打造頂尖技術的『升級版』，使得銅銦鎵硒薄膜太陽能電池在世界舞臺上更具競爭力。」

「降成本+提效率」

打造綠色動力新引擎，踏上發展高速路

創新之花還在不斷綻放。

王昌華說，新技術新材料的應用，不僅提高了轉換效率，還讓整個生產過程實現了綠色生產。

黨的十九大報告明確提出要鼓勵發展綠色產業，壯大節能環保產業、清潔生產產業、清潔能源產業，使綠色產業成為替代產業，接力經濟增長。

王昌華認為，銅銦鎵硒太陽能薄膜電池可以廣泛應用於光伏建築一體化、智慧農業、新能源汽車、電子產品等領域，特別是在建築方面能成為實現未來建築綠色、節能、環保的重要支撐。以發電建材來說，它改變了以往一味強調節能建材的理念，而是賦予了建材自我發電的功能，「傳統意義上的建材，即便節能水平再高，也終究是要消耗能源的」。

有數據表明，全球建築活動所消耗的能源佔總能耗近50%，佔自然資源總消耗量的40%。汙染方面，大約一半的溫室效應氣體來自與建築材料相關的生產以及運輸、建築施工以及相關的能源消耗、廢棄物。在這一背景下，「綠色建築」意義非凡。技術層面之外，凱盛光伏從傳統的光伏電站建設、運營轉而瞄準光伏終端應用市場，加速傳統光伏行業的創新升級，擴大加快清潔能源在終端市場的應用。

在徐根保看來，儘管現在銅銦鎵硒薄膜太陽能電池的市場佔有率不高，但這代表著行業發展的一種趨勢，「星星之火，可以燎原」。

大海般廣闊的市場，既孕育著供給提升的無限可能，也蘊含著需求釋放的無窮潛力。只要在供給與需求之間搭好橋梁，以更多更優質的供給回應更大更高端的需求，就能形成更為強大的國內市場，在更高層次上實現供需結構再平衡。在產品展示區，記者看到多種不同顏色的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池，如今他們可以生產出16種不同顏色的薄膜太陽能電池，滿足市場的不同需求。

「銅銦鎵硒薄膜太陽能的柔性化、美觀度(顏色的一致性)、綜合發電效率，都是其他光伏產品很難實現的。我們相信，通過規模化、技術提升、材料的利用等手段，銅銦鎵硒太陽能電池的降本空間非常大，未來市場前景廣闊。」徐根保說。

·記者手記·

開門創新才能搶佔制高點

太陽能電池，是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。如今市場上的太陽能電池，多是晶體矽太陽能電池，晶體矽電池目前的光電轉化率已經基本到達「天花板」，而薄膜太陽能電池的轉化率還有很大的提升空間，而且還具有汙染小、不衰退、弱光性能好等特點，市場前景廣闊。

新技術由發展需求孕育，也是經濟持續增長的新引擎。銅銦鎵硒薄膜太陽能電池技術，這種全清潔高效的現代能源技術能夠有效推動能源生產和消費革命。凱盛光伏看準時機、瞄準需求，收購在銅銦鎵硒薄膜太陽能電池技術方面居世界前列的法國阿旺西斯公司，站在巨人肩膀上，謀求更好發展。

凱盛的創新啟示，是開放環境下的創新，絕不能關起門來搞，而是要聚四海之氣、借八方之力，深化國際科技交流合作，融入全球科技創新網絡，深度參與全球科技治理，在更高起點上推進自主創新。

用新技術佔領創新制高點，還要有「技術預見」。從目前的市場佔有份額來看，薄膜太陽能電池只有10%左右，而「技術預見」就是要用未來之眼看現在，明確當下的著力點。雖然眼下市場份額不高，但潛力巨大，不少太陽能行業巨頭紛紛在薄膜太陽能電池上發力，因此，需要分析好國內外技術競爭態勢，進一步盤活用好厚實的創新「家底」，向新興產業技術、顛覆性技術等領域延伸。

創新是民族進步之魂，科技是國家強盛之基。勇於攻堅克難、追求卓越、贏得勝利，積極搶佔科技競爭和未來發展制高點。技術創新的浪潮奔湧向前，必將為推動高質量發展持續送上強勁動力。

光伏行業最新動態，請關注索比光伏網微信公眾號：solarbe2005

投稿與新聞線索聯繫：010-68027865 劉小姐：[e-mail]

掃碼關注