薄膜电池需破核心装备国产化瓶颈

来源:中国能源报发布时间:2016-04-28 23:59:59
索比光伏网讯:近日,国家发改委、国家能源局下发了《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》,并同时发布了《能源技术革命重点创新行动路线图》,其中大幅提高铜铟镓硒(CIGS)、碲化镉(CdTe)电池效率,建立完整自主知识产权生产线被列为太阳能利用路线2030年重要目标,同时在创新行动中还着重强调了要研究碲化镉、铜铟镓硒等高效薄膜电池的产业化关键技术、工艺及设备,掌握铜铟镓硒薄膜电池原材料国产化技术。

在目前全球太阳能系统仍以晶硅电池为基础的大背景下,怎样突破我国薄膜太阳能产业发展的瓶颈?如何勾勒薄膜太阳能高端装备的产业路径?薄膜太阳能产业何以推动我国太阳能行业发展?带着这些问题,本报记者日前专访了国内铜铟镓硒技术研发领域的先行者——南开大学电子信息与光学工程学院教授孙云。

产业前景看好

中国能源报:目前薄膜太阳能电池的主流技术有哪些,发展现状如何?

孙云:已经能进行商业化生产的薄膜电池目前主要有3种:硅基薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池(CIGS)、碲化镉薄膜太阳能电池(CdTe)。

过去,市场对薄膜太阳能电池技术存在误解,认为其转化率低、有衰退,但这一误解主要缘于硅基薄膜电池。非硅薄膜太阳能技术经过多年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。目前薄膜太阳能主流技术是铜铟镓硒薄膜太阳能电池和碲化镉薄膜太阳能电池。

从国际上来看,目前上述两种技术的领先企业有美国的First Solar和日本的Solar Frontier,这两家公司的技术都比较成熟,产能均达到吉瓦级。现在铜铟镓硒薄膜太阳能电池和碲化镉薄膜太阳能电池的实验室转换效率均超过了主流多晶硅电池的转换效率,组件生产的平均效率也达到了多晶硅组件水平。

从国内来看,已经有多家企业参与到薄膜太阳能电池产业的投资中来,其中汉能薄膜发电更是通过一系列技术并购,成为领先的薄膜太阳能企业。此外,作为国内首座铜铟镓硒并网光伏电站,北京桑林蓝天自控技术有限公司位于云南石林的1兆瓦光伏项目运转良好。

但是,目前来看,铜铟镓硒在全国范围的推广应用力度还远不能和采用晶硅电池的电站数相比。

中国能源报:目前来看,多晶硅电池仍然在太阳能市场上占据主导,同时单晶硅也强势回归,在这种背景下,薄膜太阳能电池的优势体现在哪里?

孙云:薄膜电池材料消耗少、制备能耗低。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。

提升转化率、降低发电成本是光伏发展的主题。目前晶硅电池转化率的提升空间相对有限,薄膜电池的提升空间还非常大,成本降低空间也很大。大量实验数据表明,铜铟镓硒电站发电能力高于晶硅电站5%-10%,一旦产业化技术成熟,其产量达到吉瓦级,度电成本必定要低于晶硅电池,而且制造过程的能耗和对环境的污染,大大低于晶硅电池。从技术成熟度和生产成本上看,铜铟镓硒薄膜发电产业化有非常好的前景。

核心技术装备缺乏

中国能源报:薄膜太阳能电池有其优势,但是国内涉足这一领域的企业仍然为数不多,越来越多的投资还是涌向了晶硅制造业及下游电站应用,这是为什么?

孙云:尽管薄膜光伏优势明显,应用范围广泛,且不受欧盟“双反”影响,但从整个光伏行业产能来看,薄膜占比目前仍然很低。薄膜电池要想吸引更多的关注度,还是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。

中国能源报:目前我国铜铟镓硒的自主研发情况如何?薄膜电池高端装备的产业路径怎样实现?

孙云:我国在薄膜太阳能电池的研发上还有一段路要走。和国外相比,我国在薄膜电池技术方面的自主创新仍显不足。

技术不断进步才能保持优势。对于起步相对较晚的国内铜铟镓硒产业而言,生产设备和技术瓶颈的制约显而易见。我国发展铜铟镓硒薄膜太阳电池产业需要两条腿走路:一是坚持核心技术自主创新,不能只做装备的搬运工;二是对国外先进生产线进行“引进消化吸收再创新”。

如果说攻克铜铟镓硒薄膜生产设备是突破产业化最主要的技术瓶颈,那么引进生产线就是在高起点平台上自主创新加快实现产业化的有效途径。我国企业收购国外先进技术及生产线,在消化吸收的基础上突破核心装备国产化瓶颈,从而形成规模经济,这不仅是降低成本,而且是实现高效光伏电池低能耗、低排放生产的有效路径。

同时需要强调的是,在核心装备和技术研发上,我国应该支持自主品牌企业突破瓶颈,应该建立这个行业的公共平台,而且这一平台不能被某家公司独有,而应该为整个行业所有。

期待产学研结合推动产业发展

中国能源报:薄膜太阳能领域的资金支持力度如何?

孙云:在薄膜太阳能领域,资金的前期投入严重不足,前期的投入往往需要依靠政府。此外,企业还需要注意的是,收购国外的生产线时不能一开始就投入很大规模,如果高价位大规模引进了生产线,当国产化达到一定程度后,成本下降、产品价格下降,企业就会面临过重的债务负担。因此,在引进国外技术时要掌握自己的节拍,同时一定要落地,进行消化吸收,再让技术更加成熟。

中国能源报:实现薄膜太阳能电池产业化,对于太阳能行业有何作用?在实现产业化的过程中,您有哪些期待?

孙云:薄膜领域规模扩大、效率提升、成本降低,能使光伏市场产品实现多元化。

在实现产业化的过程中,亟待在技术、资金、人才等关键环节突破瓶颈。国家应该给予薄膜关键技术培育更多支持。在产、学、研结合方面,应当建立合作共享机制,企业需要真正地跟科研机构合作,科研机构也应当为产业界服务,双方的技术力量应该融合在一起,共同攻关。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201604/28/169952.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
年省300万!这座商场的光伏屋顶成“隐形印钞机”来源:阿特斯阳光电力集团 发布时间:2025-07-10 15:49:18

​面对用电负荷大、电费成本持续攀升的经营痛点,商业综合体如何破局? 位列南京地标商业综合体之一的弘阳广场,给出了亮眼答案:选择与全球光储解决方案领导者阿特斯阳光电力集团合作,在其近8万平方米屋顶成功打造4.6兆瓦分布式光伏电站。这座矗立于六朝古都的“绿色电站”,不仅年节约电费支出超300万元,更成功将商业空间转型为“能源生产者”,打造了商业地产降本增效与绿色发展的标杆样本!

温控器领导品牌宇电用"精密温控"撬动半导体产业自主可控来源:宇电科技 发布时间:2025-07-10 15:18:22

随着半导体产业加速向中国市场转移,精密温控技术的市场需求持续攀升,中国本土企业正以创新实力重塑市场格局,解决行业关键元器件“卡脖子”问题。厦门宇电自动化科技有限公司(简称“宇电温控科技”)作为国内工业温控领域的“隐形冠军”,历经35载技术沉淀,成功突破半导体级温控技术壁垒,实现了从光伏到半导体设备的全产业链国产化替代。

N型升级 | 一道新能宋登元:DBC五大硬核技术突破效率天花板来源:一道新能 发布时间:2025-07-10 14:42:13

近日,2025 PVTD钙钛矿晶硅叠层与光伏前瞻技术论坛暨金豹奖颁奖典礼在北京举行。来自光伏行业领袖、技术专家、政府代表、行业组织及研究机构精英等参会。一道新能CTO宋登元博士受邀主持了上半场的大会,并作了《一道新能DBC 3.0 Plus高效电池特性与发展方向》主题报告分享,系统地论述了一道新能在行业前沿技术方面的最新成果,DBC电池五大硬核技术树立行业新标杆。同时,凭借系统技术布局及全面领先的产品优势,搭载TOPCon 5.0电池的DAON系列组件获颁2025年第七届光伏金豹奖金组件奖,依托企业创新及

意大利科学家实现钙钛矿太阳能电池水下高效发电来源:恰逢小友初见 发布时间:2025-07-10 11:21:26

阳光穿透清澈水体,照射在仅0.5厘米深的实验装置中。意大利国家研究委员会物质结构研究所的科学家们记录下一组令人振奋的数据:经过特殊设计的钙钛矿太阳能电池,其在水下的功率转换效率(PCE)竟比在同等光照条件的空气中测试时高出约8%。这一发现挑战了钙钛矿材料“惧怕潮湿”的传统认知,为水下清洁能源应用开辟了新路径。

“源网荷储智”转动零碳园区!固德威赋能打造国内首个重卡风光储充一体化标杆来源:固德威GOODWE 发布时间:2025-07-10 09:47:55

在“531新政”重塑光伏产业格局、部分省份区划为“光伏红区”的背景下,探索光储融合新路径成为破局关键。固德威于江西德安打造的风光储充一体化项目成功并网运行,正是这局势下的全新之路!该项目不仅是国内首个专为重卡充电打造的风光储充一体化标杆,更在“新政后时代”为工业园区智慧零碳供用电树立了典范。通过深度融合固德威核心技术与创新策略,项目实现了从“阳光”到“车轮”的全链路高效绿色赋能,其背后,正是固德威“源网荷储智”能源一体化解决方案的生动实践与成功落地。

深度 | 政策机遇与实践挑战并存 绿电直连探路前行来源:电联新媒 发布时间:2025-07-10 09:36:09

近日,国家发改委、国家能源局联合出台《关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知》(发改能源〔2025〕650号,以下简称“650号文”)。650号文试图在电网的“主干道”供电之外,给与市场主体一个新的绿电采购选项:以用户为中心,开辟一条点对点的“专属通道”,允许新能源电站通过专用线路,直接供给特定的用电企业,使企业能够拥有一套“量身定制”的绿电供应方案。

徐晓华受邀出席工信部第十五次制造业企业座谈会来源:华晟新能源 发布时间:2025-07-08 15:06:56

7月3日,工业和信息化部在京召开第十五次制造业企业座谈会,专题聚焦快速推动光伏产业高质量发展。包括华晟新能源在内的14家中国光伏龙头企业及行业协会齐聚一堂,共商行业破局之道。工信部党组书记、部长李乐成主持会议并强调,要坚决遏制低价无序竞争,推动落后产能退出,引导行业向技术创新和价值竞争转型。此次会议是国家层面继2023年11月专项座谈会后,再度释放的“反内卷”强信号,为光伏产业供给侧改革注入新动力。

英国加速清洁能源转型来源:中国能源报 发布时间:2025-07-08 09:11:08

近期,英国能源供应商OVO发布了一个气候转型计划并表示,如果不改变政策,将阻碍英国实现净零目标的进程。“我们计划在未来几年内呼吁政府进行适当改革。”除了成本和经济激励之外,OVO发布的计划还呼吁加强行业合作,以增加英国的热泵安装。

德国光伏装机突破107.5GW来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-07 16:12:29

7月5日,德国太阳能工业协会(BSW-Solar)发布数据显示,该国光伏累计装机容量已达107.5GW,覆盖屋顶、阳台及露天场地等多元场景,标志着德国在2030年实现215GW目标中正式跨越半程节点。

四部委:鼓励智能大功率充电站!因地制宜配建光伏发电和储能设施来源:国家发改委 发布时间:2025-07-07 15:35:52

7月7日,国家发改委等四部委印发《关于促进大功率充电设施科学规划建设的通知》。其中明确提出:鼓励打造智能有序大功率充电场站,建立大功率充电场站与配电网高效互动机制,因地制宜配建光伏发电和储能设施。

中国科协发布2025十大产业技术问题来源:中国科协之声微信公众号 发布时间:2025-07-07 15:29:58

中国科协自2018年开始,持续组织开展重大科技问题难题征集发布活动。2025年活动,从前沿性、引领性、创新性、战略性四个方面严格把关,经过严谨规范的审读、评议、投票等程序,最终选出10个前沿科学问题、10个工程技术难题和10个产业技术问题,为持续性产出原创性、颠覆性科技成果树立“风向标”。