多家研究机构指出，我国铜铟镓硒太阳能电池产业正处于起步阶段，相关研究工作不断开展，部分地区启动了应用试点，但没有形成产业链。
▲车载薄膜太阳能电池组件。
3%至4%——这是目前薄膜太阳能电池在全球的市占率，虽然与晶硅太阳能电池相比体量还很小，但随着晶硅太阳能电池降本难度越来越大，光伏产业正迎来新一轮技术创新迭代周期，以铜铟镓硒为代表的薄膜太阳能电池有了更多用武之地。
多家研究机构指出，我国铜铟镓硒太阳能电池产业正处于起步阶段，相关研究工作不断开展，部分地区启动了应用试点，但没有形成产业链。铜铟镓硒太阳能电池适用于偏远地区独立电站、民用屋顶光伏电站、商用屋顶光伏电站、建筑一体化等多个领域，预计未来发展前景向好。
工序简单成本低
“与传统晶硅太阳能电池相比，铜铟镓硒太阳能电池最大的优势在于成本。”南开大学光电子薄膜器件与技术研究所教授、博士生导师孙云告诉《中国能源报》记者，“铜铟镓硒是一种多元化半导体新型光伏材料，比硅、锗等单质元素半导体有更为优异的物理性能，由此制备的电池产品转换效率高、稳定且廉价。”
产业研究与产业战略咨询机构中投顾问指出，铜铟镓硒太阳能电池具有性能稳定、抗辐射能力强等优势，光电转换效率在各种薄膜太阳能电池中也名列前茅，已接近晶硅太阳能电池的转换效率，成本却仅为后者的1/3。
理论上，晶硅太阳能电池和铜铟镓硒太阳能电池转换效率最高分别可达29%和33.4%，铜铟镓硒太阳能电池理论转换效率远高于晶硅太阳能电池。晶硅太阳能电池和铜铟镓硒太阳能电池实验室最高转换效率分别为26.7%和23.4%，量产组件转换效率分别为20%和16.5%。铜铟镓硒太阳能电池发展空间很大。
孙云介绍，晶硅太阳能电池生产需要经过4次高温、5次低温度、3次清洁流程，以及5次进入真空室，共涉及18道工序;而铜铟镓硒太阳能电池仅需12道工序，不仅工序更简化，能耗也更低。
试点项目开始落地
2021年以来，湖北、江西、河北、河南、江苏、陕西等地均发布鼓励政策，提出重点研发铜铟镓硒等薄膜电池材料，加快推进新一代光伏电池研发，打造产业链、支持产业化。
孙云表示，如今，我国铜铟镓硒薄膜材料与器件的理论体系和技术已基本完整、清晰，产业技术发展不再盲目。杭州尚越光电、中建材凯盛科技等企业拥有正在运行的铜铟镓硒太阳能电池生产线，最高产能达300兆瓦。
值得一提的是，作为薄膜太阳能电池的代表，铜铟镓硒最大的特点在于薄且柔。这种特征使铜铟镓硒太阳能电池的应用场景不仅在地面和房顶，还扩展到建筑物表面。
以安徽蚌埠为例，自2022年蚌埠创建光伏建筑应用试点城市以来，在新建居住建筑、公共建筑、工业建筑领域推动光伏建筑一体化应用，探索拓展光伏应用场景。蚌埠市委党校薄膜发电瓦项目、南山公园纪念堂项目先后投产。数据显示，截至目前，蚌埠已有630个单体铜铟镓硒薄膜太阳能发电项目投运，并网容量达568兆瓦，年发电量约5.39亿千瓦时，相当于每年节约16.24万吨标煤，年减排二氧化碳约40.44万吨。
清华大学碳中和研究院院长助理、环境学院教授鲁玺指出，在光伏技术方面，未来10年将呈现大型化、轻薄化趋势，多种电池技术并存已成为必然。
推动产业规模化
不过，和晶硅太阳能电池相比，铜铟镓硒薄膜太阳能电池市占率仍然较低。随着铜铟镓硒薄膜太阳能电池优势被发现，未来有望占据光伏市场的一席之地。
孙云表示：“目前，铜铟镓硒薄膜太阳能电池转换效率实验室世界纪录已达到23.6%，我国20%的实验室效率技术基本成熟，将新技术与新认知引入产线实现技术升级，使组件平均效率提升至18%以上是毋庸置疑的。”
为此，孙云提出，在碳达峰碳中和背景下，抓住光伏建筑一体化这一机遇，先满足小众市场，不与晶硅太阳能电池比拼价格，争取获得较高利润，支撑加大研发投入，降本提效，稳步扩大再生产。
“薄膜电池产业正处于爬坡阶段。在利好政策支撑下，引导资本介入，或建立铜铟镓硒薄膜太阳能电池产业发展基金。同时，建立政产学研创新体系公共平台，实现人才本土化，构建工艺技术研发团队、资金保障与管理团队、设备开发与制造团队，构成三维一体的创新体系，为企业提供共性技术服务，与电池制造企业联合攻关，不断助力铜铟镓硒薄膜太阳能电池产业化发展。”孙云说。
责任编辑：周末
