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　　尤其是在2017年底-2018年初，各方勢力在銅銦鎵硒的布局不約而同地傳來了新消息，據《證券日報》記者整理，2017年12月份，中國建材集團旗下凱盛集團宣布其位于安徽蚌埠的300MW的銅銦鎵硒薄膜組件產線正式投產;同樣在2017年12月份，同煤集團、大同市經濟發展投資有限公司和漢能集團也宣布其共同投資的第一條50MW產線開始投產;而緊隨其后，2018年1月份，神華集團、上海電氣、德國光伏設備制造商ManzAG共同出資建設的重慶神華薄膜太陽能項目宣布正式開工，據稱該項目設計年產能為306MW。

　　

　　一位接近重慶神華的不愿具名人士向《證券日報》記者表示，作為薄膜光伏技術路線之一的銅銦鎵硒如此“受寵”，主要得益于大致三點：光伏的應用正在趨向與建筑結合、與建材融合，而這是薄膜光伏技術柔性、美觀性所奠定的基礎;從光電轉化效率來看，銅銦鎵硒實驗室水平已經達到22.6%，所以其未來具有更大的增長潛力;之所以銅銦鎵硒能夠從砷化鎵、碲化鎘等薄膜路線中暫時勝出，獲得更多青睞，則源于其生產成本控制、工藝等相對更為成熟。

　　

　　銅銦鎵硒，贏得資本青睞

　　

　　值得一提的是，盡管上述“大玩家”的入局，使得銅銦鎵硒愈發受到關注。但在我國光伏產業中，更多的資本、產能目前仍然集中于多晶硅、單晶硅路線。而對銅銦鎵硒等薄膜技術的未來，各方也仍各持己見。

　　

　　不過，排除立場不同，較為客觀的一種聲音認為，單晶硅、多晶硅和薄膜在應用上各具優劣。比如從地面電站建設角度來看，在相等的裝機容量要求下，單晶硅、多晶硅不需要更多的土地。但由于薄膜電池，特別是銅銦鎵硒電池具有更好的弱光性(光照不足時，仍可發電)、溫度不敏感性(對溫度的變化不敏感，溫度提高時，電池效能下降較小)。所以，在實際發電量上，薄膜優勢則更為突出。

　　

　　早在2013年時，中組部“千人計劃”國家特聘專家、時任北京低碳清潔能源研究所太陽能中心主任的陳頡博士曾向《證券日報》記者透露過他在意大利獲得的實驗數據：在單晶硅的電池效率為18%、非晶硅和銅銦鎵硒(均屬薄膜類)分別為7%、12.5%的基礎上，進行同環境、同規模，為期一年的實驗所得數據顯示，單晶硅年發電為1.05度/瓦、非晶硅1.21度/瓦、銅銦鎵硒則為1.37度/瓦。

　　

　　這意味著，在弱光性、溫度不敏感性的作用下，薄膜電池能夠獲得了更高的發電量，而其中，銅銦鎵硒尤為突出。

　　

　　除了應用上可能存在的上述優勢外，包括銅銦鎵硒在內的薄膜技術的崛起，也離不開政府的推動。據《證券日報》記者了解，在德國工業年鑒上可以查到這樣一組數據：在2009年至2013年間，德國政府有超過60%財政資助是針對薄膜電池的，更有超過70%的研究經費集中于薄膜光伏。”此外，陳頡曾向記者介紹道，“在德國，所有的薄膜光伏企業都享有電費補貼，但晶硅類企業卻不享受。而德國政府自2011年9月恢復了對效率在11.6%以上的薄膜硅太陽能電池、效率在13.8%以上的銅銦鎵硒太陽電池和效率在15%以上的碲化鎘薄膜太陽能電池實施銀行貸款補貼。”

　　

　　競爭將拉開序幕

　　

　　不論如何，種種因素促使薄膜，尤其是銅銦鎵硒在若干年后于神州大地上贏得了數百億元資金的青睞。據《證券日報》記者粗略整理，僅上述提及幾個項目投資總額就已達到200億元，其中中建材安徽蚌埠項目計劃投資14.3億歐元，約合人民幣111億元;而重慶神華項目總投資則將達到75億元。可想而知，一場圍繞銅銦鎵硒的“競爭”，將在中國拉開序幕。

　　

　　那么，上文提及的“大玩家”們，目前都處在怎樣的競爭格局之中呢?

　　

　　從技術角度來看，據了解，凱盛科技旗下德國Avancis公司生產的CIGS(玻璃基)薄膜太陽能全尺寸冠軍組件，有效面積光電轉換效率達到了16.4%;而與神華合作的德國Manz，其CIGS薄膜太陽能芯片的量產轉換效率也達到了16%。

　　

　　而作為中國發展薄膜太陽能技術的“鼻祖”，公開的數據顯示，漢能Solibro玻璃基CIGS薄膜太陽能量產冠軍組件效率達到16.97%(有效面積17.92%)，為共蒸法CIGS組件量產世界紀錄;GSE柔性CIGS薄膜太陽能芯片研發效率18.7%，量產冠軍組件效率達到16.2%;其MiaSolé柔性CIGS薄膜太陽能芯片當前的研發效率已達到19.4%，量產冠軍組件效率也達到了18%，為目前全球濺射法CIGS柔性組件最高效率。

　　

　　“從目前來看，在足以影響產業格局的幾家中，神華、中建材發展銅銦鎵硒都是采用玻璃基的，這點上無形中使其喪失了薄膜太陽能的‘柔性’優勢(更好地與建筑、汽車等結合。)”一位業內人士向《證券日報》記者表示，“相比之下，漢能在銅銦鎵硒上的技術儲備更為全面，尤其是在他的GSE和MiaSolé柔性薄膜上。但這并不意味著神華、中建材未來不會關注‘柔性’化的發展。”

　　

　　此外，與單多晶不同，所謂銅銦鎵硒薄膜太陽能電池，是指使用化學物質Cu(銅)、In(銦)、Ga(鎵)、Se(硒)通過共蒸發或后硒化工藝在襯底上形成吸收層的太陽能電池技術。在上述重慶神華不愿具名人士看來，目前，不論“共蒸發”還是“后硒化”其本質都是一樣的，“應該說，兩種生產環節上的不同，并沒有為任何一方帶來可以制勝的優勢。”

　　

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　　銅銦鎵硒薄膜太陽能電池技術白皮書

　　

　　銦鎵硒(CIGS)：一種低成本高效率光伏技術

　　

　　采用CIGS吸收層的光伏模組可以高效的將光能直接轉換為電能。在光伏技術領域具有重要的地位，目前小面積電池的研發效率世界紀錄達到21.7%，組件效率達到16.5%。基于目前小電池的研究進展，未來小組件的效率可達到21%，全面積組件有望達到18%的效率。低成本CIGS光伏模組可以使度電成本低于€0.05/kWh，并為降低CO2排放量做出重要貢獻。

　　

　　產品和技術展望

　　

　　CIGS模組產品和設計的多樣性為未來光伏能源的發展提供了多種可能。CIGS玻璃-玻璃產品可應用于光伏電站、屋頂、建筑表面。目前，柔性輕質CIGS模組的產品平均開口效率已超過16%，隨著此類產品達到更高的效率，將開啟新的規模化應用和市場。

　　

　　從長期發展來看，以CIGS作為底電池，與合適的寬帶隙吸收層材料結合，形成疊層電池，可使太陽能電池效率超過30%。由此可見，CIGS電池不僅是一種高競爭力的光伏技術，它還具有進一步開發利用的潛力。

　　

　　CIGS模組的主要優勢：高發電量和優異的戶外性能

　　

　　因CIGS模組具有較低溫度系數、良好的光譜響應以及較好的弱光性能，使其具有較高的發電性量，因此在大多數的氣候條件下具有較低的度電成本(LCoE)。此外，薄膜組件設計基于集成的內聯技術，可以從本質上降低其對陰影的敏感性。低溫度系數、高的陰影遮擋容忍度、較好的弱光性能，也是BIPV應用中的關鍵需求。

　　

　　可持續發展：能耗低、能量償還時間短、材料消耗少

　　

　　基于薄膜太陽能電池的本質特性-較短的能量償還時間和最少的高純度材料的應用-薄膜太陽能電池的發電成本可低于傳統能源方式。若計算碳足跡，薄膜太陽能電池具有顯著的優勢，是一種真正的可持續發展能源。此外，在光伏組件達到壽命期后，其完整回收利用在技術上是完全可行的，未來可依據需求進行開發利用。基于以上原因，CIGS技術在光伏規模化應用方面是一種最具可持續性的解決方案。

　　

　　可信賴的產品可靠性

　　

　　基于剛性玻璃襯底的雙玻銅銦鎵硒組件，電池單元的電學互聯由激光劃刻形成一體化集成的串聯結構，較之傳統的串焊互聯方式具有更卓越的可靠性。現今，大生產銅銦鎵硒組件的可靠性已被大量的加速老化實驗及長時間的實地測試數據證實，并具有獨立測試機構的認證。

　　

　　吉瓦級的規模化生產能力

　　

　　當前最大的銅銦鎵硒產能從百兆瓦到一吉瓦每年，存在于德國與日本。這些生產基地都以90%以上的產業價值鏈良率進行運營。目前全世界銅銦鎵硒的總產能達2GW/年。雖然銅銦鎵硒膜層的制備工藝在不同公司有所區別，但都表現出良好的產品性能。這表明銅銦鎵硒光伏組件制造業已達到第一階段的產業成熟度。即使使用了地殼稀缺元素銦，每年100GW的產能也不會對供應鏈造成挑戰。這是由于技術的進步減少了銦的用量及銦元素的回收。技術研發的持續進展，在未來十年會發掘銅銦鎵硒成本下降的更大潛力。

　　

　　生產成本

　　

　　今天銅銦鎵硒光伏組件的生產成本幾乎與晶硅太陽能組件相當，這還是在銅銦鎵硒的生產規模及累計產出比晶硅太陽能產業小數倍的情況下比較。從2008到2014年，銅銦鎵硒組件的全球出貨量為3GW。這表明銅銦鎵硒光伏產業處于產業認知曲線的起始端，如同平板顯示及玻璃鍍膜等相近似薄膜產業所經歷的過程。大面積均勻鍍膜、加速的工藝流程與更強大的銅銦鎵硒鍍膜設備相結合使150MW產能的制造成本有潛力達到0.4美元每峰瓦。

　　

　　值得指出的是，銅銦鎵硒組件生產的設備投資包括從玻璃襯底輸入到成品組件輸出的完整的產業鏈。基于銅銦鎵硒組件今天已達到的成績，我們可以看到未來成本下降的巨大潛力。關鍵在于將實驗室的小面積高光電轉換效率轉移應用于大生產。下一階段成本持續下降的影響因素包括：組件效率的提升由14%到18%，規模效應帶動的材料成本(BOM)下降，研發帶動的成本下降(超薄吸收層，利用較低純度的原材料)，設備投資的下降，下一代設備帶動的生產能力的改善(產能，良率及設備稼動率)，生產能耗的降低及優化的基礎設施。綜合所有成本下降的因素，在吉瓦(GW)級規模，銅銦鎵硒生產成本會實現25%至40%的進一步下降。