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近日，一則來(lái)自美國(guó)光伏巨頭First Solar的消息再次引發(fā)業(yè)界對(duì)薄膜太陽(yáng)能前景的關(guān)注，據(jù)該公司宣布，其碲化鎘(CdTe)薄膜光伏組件的轉(zhuǎn)換效率首次超越多晶硅組件，達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的18.6%。業(yè)內(nèi)專(zhuān)家表示，當(dāng)晶硅技術(shù)達(dá)到其理論上的轉(zhuǎn)換效率上限時(shí)，薄膜技術(shù)創(chuàng)新仍有較大提升空間，未來(lái)太陽(yáng)能光伏將走進(jìn)薄膜時(shí)代。然而，我國(guó)薄膜技術(shù)水平與國(guó)外差距較大，國(guó)內(nèi)薄膜太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍然緩慢也引起業(yè)界擔(dān)憂(yōu)，薄膜太陽(yáng)能的“中國(guó)式”困境亟需尋求破解之道。
薄膜太陽(yáng)能的有利與不利
眾所周知，晶硅和薄膜是太陽(yáng)能光伏電池的兩大主要技術(shù)陣營(yíng)。目前光伏產(chǎn)業(yè)中主流的電池產(chǎn)品為多晶硅電池，但成本過(guò)高。要想解決光伏產(chǎn)業(yè)中太陽(yáng)能電池成本過(guò)高的問(wèn)題，就要想辦法提高光電轉(zhuǎn)化效率和降低制造成本，那么，薄膜化則成為太陽(yáng)能電池發(fā)展的必由之路。
薄膜太陽(yáng)能技術(shù)最主要的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)是在成本。由于薄膜材料需要的反應(yīng)溫度低，可以在玻璃、不銹鋼板、陶瓷板、柔性塑料片上淀積，易于大面積連續(xù)化生產(chǎn)，材料、器件、商品化的組件在一個(gè)車(chē)間內(nèi)同時(shí)完成，節(jié)省了許多工序。同時(shí)，太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)薄膜化后，用硅量極少甚至沒(méi)有，能極大的節(jié)省昂貴的半導(dǎo)體材料，也更容易降低成本。
中國(guó)薄膜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程
目前，制造薄膜太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)技術(shù)非常多，已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的技術(shù)主要有非晶硅、碲化鎘(CdTe)，銅銦鎵硒(CIGS)三種，另外還有染料敏化、砷化鎵、高分子聚合物材質(zhì)等不同薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)，但均未達(dá)到量產(chǎn)條件。其中非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)發(fā)展最早、所占市場(chǎng)份額最大，也是目前中國(guó)廠(chǎng)商發(fā)展薄膜太陽(yáng)能電池的主要方向。
我國(guó)從上世紀(jì)80年代中后期就已引進(jìn)非晶硅電池技術(shù)，進(jìn)入本世紀(jì)后我國(guó)非晶硅電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。由此，中國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)格局發(fā)生重大變革，薄膜太陽(yáng)能電池占整個(gè)中國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)能的比例，根據(jù)拓墣產(chǎn)業(yè)研究所預(yù)計(jì)，將有望超過(guò)20%。而經(jīng)過(guò)多年的自主研發(fā)，我國(guó)的非晶硅電池組件的轉(zhuǎn)換效率也提高至6%~10%，并得到發(fā)達(dá)國(guó)家的認(rèn)可。
CIGS遭遇“中國(guó)式”困境
中國(guó)國(guó)內(nèi)CIGS產(chǎn)業(yè)起步更晚，受生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)瓶頸的制約，產(chǎn)業(yè)發(fā)展一直緩慢。
時(shí)至今日，國(guó)內(nèi)確有多家企業(yè)參與到CIGS產(chǎn)業(yè)的投資中來(lái)。據(jù)行業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2015年中國(guó)CIGS薄膜太陽(yáng)能電池總產(chǎn)能接近2GW，幾乎是目前全球所有CIGS薄膜廠(chǎng)商產(chǎn)能的2倍。這是否意味著中國(guó)CIGS薄膜太陽(yáng)能的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將步入快車(chē)道?答案并非那么簡(jiǎn)單。“與晶硅電池成熟的產(chǎn)業(yè)供需及配套大環(huán)境相比，中國(guó)CIGS薄膜廠(chǎng)商‘零敲碎打’、‘孤軍奮戰(zhàn)’的境遇顯而易見(jiàn)。” OFweek行業(yè)研究中心高級(jí)分析師馮輝說(shuō)道。
自主創(chuàng)新與引進(jìn)技術(shù)并重
不可否認(rèn)，中國(guó)在發(fā)展CIGS薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)上具有得天獨(dú)厚的有利條件。首先我國(guó)是全球最大的稀有金屬銦、鎵資源儲(chǔ)備和產(chǎn)出國(guó)，CIGS薄膜電池量產(chǎn)所需材料可以100%自給;其次，基于CIGS在下游終端市場(chǎng)的表現(xiàn)和上游制造環(huán)節(jié)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，CIGS產(chǎn)業(yè)化大綱早被國(guó)家科技部列為“十二五”光伏規(guī)劃中，正在編制的“十三五”光伏規(guī)劃，應(yīng)再次把CIGS薄膜電池技術(shù)作為我國(guó)未來(lái)發(fā)展重大科技項(xiàng)目。
