【康沃真空網(wǎng)】2023年11月25日，首次“銅銦鎵硒（CIGS）薄膜太陽電池技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會”在中山市溫泉賓館舉行。該研討會是“第七屆粵港澳真空科技創(chuàng)新發(fā)展論壇暨2023年廣東省真空學(xué)會學(xué)術(shù)年會”的分論壇，浙江生波智能裝備有限公司首席科學(xué)家、南開大學(xué)孫云教授邀請CIGS電池產(chǎn)業(yè)鏈上中下游最有代表性的高校科研院所、生產(chǎn)制造端、供應(yīng)鏈及應(yīng)用端專家和企業(yè)家做了高水平專題報告。
中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院楊春雷研究員報告他的團(tuán)隊創(chuàng)造出小面積CIGS電池新的中國紀(jì)錄22.3%，這也是柔性薄膜太陽電池的世界紀(jì)錄；杭州尚越光電科技有限公司董事長任宇航教授報告尚越公司近期完成了不銹鋼輕薄柔性基底CIGS電池組件100MW產(chǎn)能擴(kuò)建，并創(chuàng)造出新的大面積柔性薄膜太陽電池組件效率世界紀(jì)錄17.75%（0.74m2）；南開大學(xué)劉瑋教授介紹了無鎘雙緩沖層薄膜取代傳統(tǒng)CIGS電池結(jié)構(gòu)中的緩沖層，改善了器件性能，為生產(chǎn)無鎘CIGS電池組件提供了理論與實(shí)驗數(shù)據(jù)具有重要參考價值；國家能源集團(tuán)北京低碳研究院李博研博士報告CIGS電池與鈣鈦礦構(gòu)成疊層電池的探索研究取得的進(jìn)展，但也表明鈣鈦礦材料的穩(wěn)定性、大面積工業(yè)化制備、不含鉛的高效穩(wěn)定材料體系開發(fā)等，是產(chǎn)業(yè)化需要攻克的難關(guān)。
▲ CIGS薄膜電池技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會集體合影
宣城開盛新能源科技有限公司盧迪凱總經(jīng)理，介紹了他們75MW產(chǎn)能柔性電池生產(chǎn)線，目前量產(chǎn)組件效率達(dá)到16%～17%，完成了國際認(rèn)證其產(chǎn)品銷往歐洲，每瓦價格高于晶硅組件4倍以上，銷售額同比去年增長40%；泰州錦能新能源有限公司技術(shù)總監(jiān)陳明光博士報告錦能公司生產(chǎn)制造玻璃基剛性CIGS電池組件技術(shù)取得了重要進(jìn)展，研發(fā)出透光型CIGS組件產(chǎn)品及無鎘過渡層組件，主要應(yīng)用于BIPV市場。
目前柔性薄膜電池組件高阻隔封裝薄膜主要依賴進(jìn)口，占組件成本的45%，是嚴(yán)重制約其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的卡脖子關(guān)鍵材料。北京印刷學(xué)院陳強(qiáng)教授研究水氧高阻隔膜20余年，他的報告全面系統(tǒng)地介紹了高阻隔膜材料體系、技術(shù)路線比較、國內(nèi)外的技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢，以及國產(chǎn)化的基礎(chǔ)與實(shí)施途徑；深圳眾誠達(dá)應(yīng)用材料股份公司CTO周賢界博士，介紹了靶材的材料成分及結(jié)構(gòu)與鍍制薄膜物理特性的相互關(guān)系，研發(fā)出一系列用于太陽電池生產(chǎn)及科研的靶材，有些新的靶材已提前布局，為太陽電池創(chuàng)新發(fā)展提供有力支持；鎮(zhèn)江浩博智能裝備有限責(zé)任公司鄭俊經(jīng)理根據(jù)公司曾做過的案例，介紹了玻璃基薄膜太陽電池及組件自動化生產(chǎn)線設(shè)計與實(shí)施方案。
北京桑林藍(lán)天自控技術(shù)有限公司王曉義首席執(zhí)行官，介紹了2012年在廣西石林荒廢山坡安裝了我國第一個CIGS薄膜電池 MW級電站，三年運(yùn)行組件效率不僅沒有衰退反而略有增長，同等條件與晶硅電站比較，其發(fā)電量高于晶硅電池10%。另外，山東東營油氣站光伏示范項目，驗證了CIGS薄膜電池組件用于加油站光伏發(fā)電更為安全，國家財政部撥款支持推廣。王曉義建議將柔性薄膜電池組件直接粘貼在退役電站組件表面，無需改變原有陣列和電路設(shè)計，直接將老舊晶硅電站升級為薄膜組件電站，延長電站壽命。降低大量晶硅組件退役消納所帶來的成本與環(huán)保沖擊，這也將是柔性薄膜電池的巨大市場。廣東泉為科技股份有限公司先進(jìn)光伏技術(shù)研究院甄永泰常務(wù)副院長，分析了CIGS薄膜電池在BIPV領(lǐng)域的應(yīng)用前景及經(jīng)濟(jì)性測算，數(shù)據(jù)結(jié)果表明CIGS電池達(dá)到18%組件效率（當(dāng)前16.5%），成本降到1.7元/W以下，將在建筑立面BIPV市場具備很強(qiáng)的競爭力；浙江清華柔性電子技術(shù)研究院首席科學(xué)家陳來成博士，根據(jù)自己在CIGS產(chǎn)線裝備及柔性顯示器生產(chǎn)線裝備的經(jīng)歷，探討從柔性顯示發(fā)展擷取相關(guān)的經(jīng)驗，闡述柔性薄膜太陽電池發(fā)展相對緩慢，要突破擴(kuò)大市場應(yīng)用之挑戰(zhàn)，其關(guān)鍵是在產(chǎn)品上需要找到足以支撐產(chǎn)業(yè)規(guī)模的殺手級應(yīng)用。
孫云教授的演講，從科學(xué)角度闡明CIGS薄膜電池是一種新型化合物半導(dǎo)體太陽電池，比傳統(tǒng)的晶硅太陽電池具有更優(yōu)良的物理特性及成本低廉的科學(xué)屬性，生產(chǎn)過程碳足跡遠(yuǎn)低于晶硅電池，非常符合時代要求，是十分理想的綠色光伏電池，絕不是被淘汰的產(chǎn)品和技術(shù)。
為什么CIGS薄膜電池沒有發(fā)展起來似乎被邊緣化？一是國內(nèi)對CIGS薄膜電池基礎(chǔ)研究投入不足，缺乏資金導(dǎo)向使國內(nèi)難以形成本土化人才及學(xué)科基礎(chǔ)。二是產(chǎn)業(yè)界與投資界對CIGS薄膜電池技術(shù)難度嚴(yán)重估計不足，借用晶硅電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗，盲目迷信國外產(chǎn)線技術(shù)上規(guī)模，試圖快速進(jìn)入新的領(lǐng)域盡早獲利，使其設(shè)備折舊占據(jù)大半成本很難形成競爭力，缺人才、缺技術(shù)、缺研發(fā)投入，降本提效緩慢，組件效率和成本與晶硅電池越拉越大，在重資產(chǎn)擠壓下前途渺茫，大量投入資金被套牢，完全違背高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律而飽嘗苦果，使投資界后來者望而生畏。三是有的企業(yè)炒概念圈錢圈地，套走數(shù)百億地方政府資金，眾多的殘缺不全爛尾工程嚴(yán)重敗壞了CIGS電池聲譽(yù)，給CIGS電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來極為惡劣影響。
如何走出困境？孫云教授建議充分利用當(dāng)前“碳中和”、BIPV這一機(jī)遇小步快跑，先滿足小眾市場，價格不與晶硅比拼，爭取獲得較高利潤，支撐研發(fā)投入，降本提效，穩(wěn)步擴(kuò)大再生產(chǎn)；將已停滯的CIGS薄膜電池進(jìn)口產(chǎn)線，以相應(yīng)的優(yōu)惠政策甩下重資產(chǎn)包袱吸引專業(yè)團(tuán)隊予以盤活，消化吸收再創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，使產(chǎn)線技術(shù)升級迭代成為新的增長點(diǎn)；降低企業(yè)間相互壁壘，開展產(chǎn)學(xué)研、工藝與裝備、供應(yīng)鏈等多元化合作，建立中試平臺將實(shí)驗室新技術(shù)在此孵化，注入到國產(chǎn)化新設(shè)備及產(chǎn)線中，使其具備自我技術(shù)升級迭代能力，開展聯(lián)合攻關(guān)解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸問題。
針對CIGS薄膜電池產(chǎn)線國產(chǎn)化的可行性，孫云教授闡述了CIGS薄膜材料與器件的理論體系和技術(shù)已基本完整、清晰，產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展不再盲目。目前實(shí)驗室世界紀(jì)錄已達(dá)到23.6%，我國實(shí)驗室電池效率20%的技術(shù)基本成熟，將新技術(shù)與新認(rèn)知引入產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級，在資金有效投入下，3至5年使組件平均效率提升到18%以上是完全可實(shí)現(xiàn)的。另外，我國光伏產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈目前已十分成熟和完整，技術(shù)水平居于世界前列或領(lǐng)先，CIGS薄膜電池組件產(chǎn)線大部分裝備與工藝已經(jīng)成熟，只有幾臺核心裝備國內(nèi)也能制造但需要優(yōu)化提升，如生波爾公司已開發(fā)出CIGS薄膜電池產(chǎn)線及核心裝備曾銷往歐美，而且實(shí)現(xiàn)了信息化和智能化運(yùn)行，這些表明已經(jīng)具備了很好基礎(chǔ)。優(yōu)化和技術(shù)迭代升級屬于工程技術(shù)問題，需要時間和資金投入完全能夠快速發(fā)展起來。
研討會報告結(jié)束后，孫云教授組織了開放式座談。大家對行業(yè)內(nèi)目前遇到的幾個關(guān)鍵問題討論十分熱烈，普遍認(rèn)為性能優(yōu)良的新型CIGS薄膜電池被社會嚴(yán)重誤解，需要在輿論上予以澄清。當(dāng)今CIGS薄膜電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展正處于爬坡階段，面對晶硅電池在光伏市場居于壟斷地位，完全依靠市場化發(fā)展，任何新型電池及新技術(shù)在尚未成熟之際都無法與之競爭，希望國家和地方政府參照早期扶植晶硅電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的做法出臺扶植政策，引導(dǎo)資本介入或建立CIGS薄膜電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金。
此次研討會十分成功，與會者一致認(rèn)為收獲滿滿，提高了新的認(rèn)識，看到了新的曙光，對未來充滿了信心，預(yù)示此次會議將是CIGS產(chǎn)業(yè)發(fā)展史的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。大家對于建立CIGS薄膜電池產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟有著強(qiáng)烈愿望，報團(tuán)取暖深度融合降低相互壁壘，建立產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新體系實(shí)現(xiàn)人才本土化，帶動產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展達(dá)到共識，希望盡快組織實(shí)施，期待明年再次相聚，將會看到CIGS電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得令人矚目的進(jìn)展。
