CIGS薄膜：前景向好 中国企业该如何布局？

目前CIGS主要有两种技术路线，即“一步法”（共蒸镀法工艺）和“两步法”（溅射后硒化工艺法），德国Manz收购的Wurthsolar目前运营的30MW生产线使用的就是“一步法”，汉能收购的德国Solibro100MW生产线也是该工艺，全线依然在德国运营；日本SolarFrontier和中建材收购的德国Avancis产线均为“两步法”，汉能收购的美国Miasole柔性CIGS产线是溅射与硒化合为一步完成，即在高衬底温度和硒气氛下进行反应溅射制备CIGS薄膜，相当于“一步法”，但原料是溅射靶材而不是蒸发的金属颗粒。上述三种技术路线的产线已经或正在准备落地中国。问题是这三种工艺的核心设备，“一步法”的共蒸发沉积设备、高衬底温度的反应溅射设备，以及“两步法”的硒化炉我国都不能自主生产，且国外也没有能够提供完整设备的供应商，因为CIGS电池制造商不希望设备商掌握核心设备的全套技术，一台设备由几个设备商加工不同部件，电池制造厂集成组合调试。孙云教授对记者强调，CIGS未来在中国本土的落地，需要在核心设备上下功夫。他建议政府相关部门应在政策和资金上，对自主设备的研发加大支持力度。

由于铜铟镓硒薄膜是四元化合物半导体多晶薄膜，材料结构与导电机制与传统硅类半导体有着本质不同。另外该类电池组件是由5层薄膜构成，某一层出现问题都会严重影响电池器件性能。虽然目前主要科学问题已经清楚，实验室技术比较成熟，欧美准备进入或已经进入中国的产线，均能够批量制造出组件产品。“向中国转移的CIGS产线并没有像美国FirstSolar生产碲化镉（CdTe）电池那样，试验线成功后不断以每年500MW产能迅速扩产到1.5GW，表明CIGS电池各产线技术还没有达到不断扩产的成熟度，若真能够达到不断扩产的技术成熟度，这些产线也绝对不会卖给中国。”孙云教授对记者说。因此他提醒产线收购引进者不可掉以轻心，应稳妥地分步实施量产，以中小规模引进消化吸收，在此基础上发现问题、解决问题，优化提升再创新。在实现国产化中真正掌握核心技术，在技术提升中形成自主知识产权，扩充产能最终实现做强做大。

欧洲技术封锁成常态核心装备国产化十分重要

今年三月份，由欧洲光伏学术界与产业界创建了CIGSSharc25计划。其宗旨是研究和开发超过晶硅转换效率的CIGS电池技术，其转换效率将达到25%。在最近欧洲布鲁塞尔光伏技术平台年会上针对欧洲光伏技术危机，又在讨论制定一个X-GWP计划，即要建立一个欧洲千兆瓦级工厂，集研发和制造一体化，选择的技术路线原则上是最具颠覆性的技术。Sharc25计划走研发，X-GWP千兆瓦级走制造，二者捆绑一体，第一个计划资金已落实启动，千兆瓦级计划还在讨论中未定。值得关注的是，欧洲“CIGSSharc25”计划，并没有把Solibro（被汉能收购）和Avancis公司（被中建材收购）列入参与企业研发名单内，理由是这两家公司已被中国公司收购，不属于欧洲企业。在孙云教授看来，欧洲总是将不能带来利润或缺乏竞争力的技术转给发展中国家，同时对于新技术也总是不断地开创，牢牢把握制高点，新技术对于中国高度封锁是很正常的。从“CIGSSharc25”计划可以看出，CIGS电池转换效率提升仍有很大潜力，极有可能超过单晶硅电池，组件效率超过18%将不在话下。如果将硅薄膜电池产线的核心设备PECVD换成CIGS薄膜沉积系统，补齐其他工艺设备，若量产化技术达到硅薄膜电池产业化成熟度，其组件成本将会大大低于晶硅电池，如果销售价格与与晶硅电池相同，其产线的利润将会十分丰厚。由此可见，CIGS电池不仅在柔性组件方面具有优势，而且玻璃基板的刚性组件也仍然有十分诱人的前景。工信部《产业关键共性技术发展指南（2015年）》所支持的薄膜电池生产关键共性技术，不仅仅是“大规模柔性铜铟镓硒卷对卷连续生产工艺，CIGS铜铟镓硒薄膜电池生产工艺技术研发，”还要解决量产化的瓶颈，即核心装备国产化（这一点十分重要），在此基础上提升转换效率，稳定生产工艺，原材料国产化，扩充产能，以此来实现降低成本。

CIGS电池产品和技术上的先进性带来了未来前景，工信部将此列入了《产业关键共性技术发展指南（2015年）》，表明中央政府对此技术十分重视，央企、国企及大民企巨资投入，也表明CIGS电池产业春天已经到来。但要充分认识这一产业技术的复杂性，在消化吸收的基础上突破核心装备国产化瓶颈，形成规模经济不仅是降低成本，而且实现了高效光伏电池低能耗、低排放生产，这也正是国家所大力倡导的。 

责任编辑：solar_robot