CIGS薄膜太阳能电池引领太阳能光伏革命

来源:发布时间:2014-03-22 00:34:59

在十二五能源规划中,政府提出了优化能源结构,要求非化石能源消费比重提高到11.4%,非化石能源发电装机比重达到30%。太阳能作为新兴战略资源是未来能源的重要部分,国家出台了多项规划和激励政策来推进太阳能光伏发电产业的良性发展。

当今产业化的太阳能光伏发电产品主要是二类不同的太阳能电池:一是基于硅片的晶体硅太阳能电池,比如单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池;二是薄膜太阳能电池,比如硅基薄膜、碲化镉(CdTe)薄膜和铜铟镓硒薄膜太阳能电池。尽管硅的资源储量丰富,但是用于制造晶体硅太阳能电池之高纯硅的生产却耗能巨大。而且晶体硅太阳能电池组件重量较重,不利于光伏建筑一体化的利用。

太阳能光伏电池市场正在向薄膜太阳能光伏产品转移!薄膜太阳能电池的优势在于其产业链的耗能更低;制备材料选择更广泛;制备技术多样;比晶体硅太阳能电池有更高的每瓦发电量;产品的发电效率的提升有更大的潜力;产品重量更轻并且可以柔性化,使用范围更宽泛,更适合于光伏建筑一体化。其中实验室效率超过了20%的铜铟镓硒薄膜太阳能电池是光伏转换效率最高的薄膜太阳能电池。由于铜铟镓硒太阳能电池没有光致衰减效应、性能稳定、发电量高、对环境友好,所以它是欧洲、日本和美国最为关注的新一代高效薄膜太阳能电池。

采用真空沉积技术制备的铜铟镓硒薄膜太阳能电池不仅创下了转换效率20.4%的记录,而且已经成熟地大规模工业化了,产品已经具备成本竞争力。非真空法技术制造铜铟镓硒薄膜太阳能电池具有更低成本和易于大面积的潜在优势,也吸引了愈来愈多的关注,欧洲、美国和日本的主要铜铟镓硒薄膜太阳能电池企业的最佳组件产品效率都已超过13%。

2013年7月,国务院下发了《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》,明确指出支持发展高效太阳能光伏电池技术,要求未来新上的太阳能光伏电池制造项目中薄膜太阳能光伏电池的转换效率不低于12%。科学研究证明通过调整铜铟镓硒电池中镓和铟的化学计量比,铜铟镓硒太阳能电池的效率理论上将超过25%。因为目前铜铟镓硒太阳能电池组件的效率不仅未达到其实验室电池的效率(20.4%)还远低于其理论效率,所以铜铟镓硒太阳能电池效率还有很大的提升空间、是朝阳产品,具有毋庸置疑的竞争优势。

平准化发电成本(LCOE)常用来分析不同发电技术在其生命周期内的经济性,该方法综合考虑了光伏电站当前投资、运行费用与总发电量以及税率和管理费、贴现率等多种影响因素。通过对铜铟镓硒薄膜太阳能电池和晶硅太阳能电池在分布式光伏电站的平准化发电成本(*数据来自云南石林光伏电站)的分析(计算条件如列表),可以看出铜铟镓硒薄膜太阳能电池即使在目前其组件成本比晶硅太阳能电池组件成本高25%的不利情况下,都比晶硅太阳能电池在发电成本上更具优势。因此,随着铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件效率的大幅改善以及生产企业实现吉瓦级产品规模,铜铟镓硒薄膜太阳能电池将必然地成为光伏发电的主流产品。

铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池引领太阳能光伏革命


国外如何应对铜铟镓硒薄膜太阳能电池产业发展?日本自2011年福岛核电事故以后,深刻反省,开始加速发展可替代核电的能源,其中对清洁能源投资的绝大部分都投向了薄膜太阳能光伏领域,据称针对铜铟镓硒薄膜太阳能电池的占比近半。笔者近期在国内多家媒体和一些光伏论坛都指出了这次欧盟启动针对我国太阳能光伏产品“双反”程序的深层次原因是:促进确保欧洲在未来新兴的薄膜太阳能电池技术的成长,确保其在新一代光伏行业的领导地位。欧盟在其2008-2030年太阳能光伏发展的战略中,明确指出铜铟镓硒薄膜太阳能电池是薄膜光伏产业的主流产品之一。欧洲光伏产业协会在近期的报告中预测铜铟镓硒太阳能电池产品市场占有率有可能在未来的2-3年中超过10%,组件成本与多晶硅相似,并凭借其巨大的发展空间引领太阳能光伏革命。

未来太阳能光伏产业是铜铟镓硒薄膜太阳能电池的时代,我国光伏产业该如何面对呢?孙子兵法曰:知己知彼,百战不殆。笔者认为,我国铜铟镓硒薄膜太阳能电池产业的成功必须要有机地构建(整合)包括核心关键技术(装备)、高端人才、资金和市场在内的四个元素。在这四个元素中,后面两者,即资金和市场是我国当前的优势所在;而前两者是我国当前的劣势所在,却是国外竞争对手的优势。解决的办法无外乎两个:一是与国外先进的企业合作:二是兼并与收购。对于合作,我认为不太可行,一是国外铜铟镓硒薄膜太阳能电池企业规模较小,只有几十或数百兆瓦级,无法形成双赢的合作;二是企业管理文化和商业理念差异(冲突),会导致高昂的合作成本。可行的办法应该是兼并与收购,但是兼并与收购中要有正确的战略和战术。在兼并与收购中,必须确保有足够的资金来购买专利知识产权和专门技术。要对收购的技术之知识产权的动态发展进行研究(IPlandscapestudy),这是相当重要和绝对必须的,一定要了解引进的技术是否还有发展的空间以及该技术还有那些空白,只有通过专业和慎重的方法才能确保未来的改良和升级是经济合理和可行的,避免兼并与收购变成了给国外同行的变相无偿补贴。对于引进的核心技术,核心专利,必须按一定比例投入再开发的资金实现本土化,实现有自主核心技术的产线。另外,特别要指出的是还必须引进高端人才来完成对技术的消化、升级和改良。有了技术和高端人才的解决方案后,在战术层面,企业还需要在未来2-3年内将产量扩大到吉瓦级规模,通过技术进步和本土化以及规模生产来大幅提高成本竞争力;发展集电池制造、自建太阳能光伏发电站和营运太阳能光伏发电站一体的的产业模式。

国家相关机构需要从战略层面看待铜铟镓硒薄膜太阳能光伏电池的发展机遇。审时度势地制定相关政策来引导和鼓励我国铜铟镓硒薄膜太阳能光伏产业的发展。应该扶持企业保持相当数量比例的研发投入,同时企业也必须考虑产业的可持续,做到生产一代,与科研机构开发下一代。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201403/22/220818.html
责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
新颖界面层将反式钙钛矿太阳能电池效率推高至26%来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2026-03-02 08:59:00

深圳大学和中国海洋大学的研究人员报告了一种小分子阴极界面材料HL220的开发,旨在提升倒置钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性。电学和形态学分析的综合结果表明,HL220有效抑制界面复合,并降低器件内串联电阻。总体而言,HL220作为有效的阴极界面层,同时改善薄膜形态、能级对齐和电极接触。结果凸显了小分子夹层在实现高效、耐用的倒置钙钛矿太阳能电池方面的潜力,适合进一步放大和实际应用。

美国对进口晶体硅太阳能电池及组件保障措施到期来源:贸易救济信息网 发布时间:2026-02-28 06:52:40

2017年10月31日,美国国际贸易委员会对进口晶体硅太阳能电池保障措施案提出征税建议。2018年1月23日,美国总统批准对进口涉案产品实施保障措施,措施自2018年2月7日起生效,有效期为4年。2022年2月8日,WTO保障措施委员会发布美国代表团于2月7日向其提交的保障措施通报,延长对进口晶体硅太阳能电池及组件保障措施4年,至2026年2月6日。

技术突破!印度本土首批0BB TOPCon太阳能电池亮相!来源:光伏见闻 发布时间:2026-02-27 08:59:46

对印度本土光伏制造商而言,银浆耗量的降低意义尤为重大——目前印度对进口中国银浆征收9%的增值税,直接推高了银价,给本土企业带来不小的成本压力,而这款0BBTOPCon电池恰好能缓解这一痛点。除此之外,它还具备更出色的机械柔韧性,能减少电池连接时的应力,抗隐裂能力也更强,即便在印度严苛的气候条件下,也能保持长期稳定的性能。

又一钙钛矿新锐企业成立!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-02-27 08:55:38

近日,一家专注于锡基钙钛矿太阳能电池技术的新锐企业——上海云辰晶界科技有限公司正式亮相。作为一家专注于钙钛矿太阳能电池技术研发的科技企业,云辰晶界科技聚焦于锡基钙钛矿材料的产业化应用,致力于解决传统铅基钙钛矿太阳能电池的环境与健康风险问题。

效率突破15%!我国新一代太阳能电池研究取得新进展来源:央视 发布时间:2026-02-26 15:30:35

提到太阳能电池,很多人首先想到的是屋顶上的深蓝色硅板。近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究团队在一种新型太阳能电池材料上,实现了超过15%的光电转换效率,并获得了国际权威机构认证。据了解,这项技术的核心材料叫:铜锌锡硫硒太阳能电池。正因为这些优势,铜锌锡硫硒太阳能电池被认为是非常有潜力的下一代太阳能电池技术。

烁威光电申请钙钛矿太阳能电池专利,稳定性高、寿命长且不易出现故障来源:金融界 发布时间:2026-02-26 14:16:28

国家知识产权局信息显示,北京烁威光电科技有限公司申请一项名为“一种钙钛矿太阳能电池及用电设备”的专利,公开号CN121568493A,申请日期为2025年12月。专利摘要显示,本申请提供一种钙钛矿太阳能电池及用电设备,涉及电池加工技术领域。该钙钛矿太阳能电池的封装层与基底层之间通过焊接连接,避免使用封装胶膜和丁基胶,能够达到更好的封装效果,稳定性高、寿命长且不易出现故障。

13GW TOPCon电池半片升级改造!来源:光伏技术 发布时间:2026-02-26 09:16:24

近日,淮安市生态环境局发布对淮安捷泰新能源科技有限公司高效光伏电池半片钝化工艺升级改造项目环评文件作出拟审批意见的公示。新增划片机30台、钝化主设备5台、发料机2台、测试段单轨20条、测试仪器各20套、复测测试机2台、离线EL3台,以N型TOPCon双面单晶太阳能电池、三甲基铝、半片电池EVA板、半片电池纸箱、半片电池珍珠棉套箱、210R半片整板托盘为原辅料,本次改建后一期年产13GW太阳能电池不变。

最高143%!美国对印度、印尼、老挝反补贴税率初裁结果公布来源:TaiyangNews 发布时间:2026-02-26 09:10:48

美国商务部公布了对来自印度、印度尼西亚和老挝的光伏进口产品反补贴税调查的初步裁定,税率最高超过143%。这项调查是应美国太阳能制造贸易联盟于2025年8月提出的请愿而发起的,本轮为初裁,最终裁定计划于2026年7月6日发布。继初步裁定后,美国将对来自印度、印度尼西亚和老挝的太阳能电池和组件进口征收高额反补贴税。一旦美国国际贸易委员会于2026年10月19日发布最终损害裁定,相关税令将于2026年10月26日正式发布。

美国将决定是否对来自印度、印度尼西亚和老挝的太阳能电池板征收反补贴关税来源:路透社 发布时间:2026-02-24 10:54:46

2月23日,美国商务部将于周一公布一项初步决定,即是否对从印度、老挝和印度尼西亚进口的太阳能电池和太阳能电池板征收反补贴关税。该公告是该机构在未来几周内提起的两起贸易诉讼中的第一项,该诉讼由代表美国部分小型太阳能制造业的集团提起。该组织于7月提交的请愿书指控中国企业将生产业务从获得美国关税的国家转移至印度尼西亚和老挝,并指责总部位于印度的制造商向美国倾销廉价商品。

两家外企签约2GW太阳能电池片订单!来源:光伏见闻 发布时间:2026-02-24 08:51:04

VikramSolar近期与Jupiter签署本土电池片采购协议,将向后者采购符合印度ALMM认证的TOPCon与单晶PERC电池片,总规模达2GW。当前VikramSolar正在扩产自有电池片产能,但电池片产能与组件产能之间仍存在明显缺口,而与Jupiter的这笔合作,正是为了快速弥补这一供需差距。印度新版ALCM政策将于今年6月正式实施,届时新增光伏项目将强制要求使用本土生产电池片。除Jupiter外,印度境内大部分电池片产能均以企业自产自用为主,对外供应量十分有限。

协鑫集成申请叠层太阳能电池专利,提升电池效率来源:金融界 发布时间:2026-02-24 08:46:00

国家知识产权局信息显示,协鑫集成科技股份有限公司申请一项名为“叠层太阳能电池及其制备方法和光伏组件”的专利,公开号CN121531890A,申请日期为2025年11月。芜湖协鑫集成新能源科技有限公司,成立于2022年,位于芜湖市,是一家以从事其他制造业为主的企业。通过天眼查大数据分析,芜湖协鑫集成新能源科技有限公司共对外投资了2家企业,参与招投标项目36次,专利信息149条,此外企业还拥有行政许可28个。

新闻排行榜
本周
本月