近日,，國家發(fā)改委,、國家能源局下發(fā)了《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》，并同時發(fā)布了《能源技術革命重點創(chuàng)新行動路線圖》,，其中大幅提高銅銦鎵硒(CIGS),、碲化鎘(CdTe)電池效率,，建立完整自主知識產(chǎn)權生產(chǎn)線被列為太陽能利用路線2030年重要目標，同時在創(chuàng)新行動中還著重強調(diào)了要研究碲化鎘,、銅銦鎵硒等高效薄膜電池的產(chǎn)業(yè)化關鍵技術,、工藝及設備，掌握銅銦鎵硒薄膜電池原材料國產(chǎn)化技術,。
本報記者日前專訪了國內(nèi)銅銦鎵硒技術研發(fā)領域的先行者——南開大學電子信息與光學工程學院教授孫云,。
產(chǎn)業(yè)前景看好
中國能源報：目前薄膜太陽能電池的主流技術有哪些，發(fā)展現(xiàn)狀如何?
孫云：已經(jīng)能進行商業(yè)化生產(chǎn)的薄膜電池目前主要有3種：硅基薄膜太陽能電池,、銅銦鎵硒薄膜太陽能電池(CIGS),、碲化鎘薄膜太陽能電池(CdTe)。
過去,，市場對薄膜太陽能電池技術存在誤解,，認為其轉化率低、有衰退,，但這一誤解主要緣于硅基薄膜電池,。非硅薄膜太陽能技術經(jīng)過多年發(fā)展已突破多項技術難題，成本快速下降,，轉換效率上升強勁,。目前薄膜太陽能主流技術是銅銦鎵硒薄膜太陽能電池和碲化鎘薄膜太陽能電池。
從國際上來看，目前上述兩種技術的領先企業(yè)有美國的First Solar和日本的Solar Frontier,，這兩家公司的技術都比較成熟,，產(chǎn)能均達到吉瓦級。現(xiàn)在銅銦鎵硒薄膜太陽能電池和碲化鎘薄膜太陽能電池的實驗室轉換效率均超過了主流多晶硅電池的轉換效率,，組件生產(chǎn)的平均效率也達到了多晶硅組件水平,。
從國內(nèi)來看，已經(jīng)有多家企業(yè)參與到薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)的投資中來,，其中漢能薄膜發(fā)電更是通過一系列技術并購,，成為領先的薄膜太陽能企業(yè)。此外,，作為國內(nèi)首座銅銦鎵硒并網(wǎng)光伏電站,，北京桑林藍天自控技術有限公司位于云南石林的1兆瓦光伏項目運轉良好。
但是,，目前來看,，銅銦鎵硒在全國范圍的推廣應用力度還遠不能和采用晶硅電池的電站數(shù)相比。
中國能源報：目前來看,，多晶硅電池仍然在太陽能市場上占據(jù)主導,，同時單晶硅也強勢回歸，在這種背景下,，薄膜太陽能電池的優(yōu)勢體現(xiàn)在哪里?
孫云：薄膜電池材料消耗少,、制備能耗低。在柔性襯底上制備的薄膜電池,，具有可卷曲折疊,、不拍摔碰、重量輕,、弱光性能好等優(yōu)勢,。
提升轉化率、降低發(fā)電成本是光伏發(fā)展的主題,。目前晶硅電池轉化率的提升空間相對有限,，薄膜電池的提升空間還非常大，成本降低空間也很大,。大量實驗數(shù)據(jù)表明,，銅銦鎵硒電站發(fā)電能力高于晶硅電站5%-10%，一旦產(chǎn)業(yè)化技術成熟,，其產(chǎn)量達到吉瓦級,，度電成本必定要低于晶硅電池，而且制造過程的能耗和對環(huán)境的污染,，大大低于晶硅電池,。從技術成熟度和生產(chǎn)成本上看,，銅銦鎵硒薄膜發(fā)電產(chǎn)業(yè)化有非常好的前景。
核心技術裝備缺乏
中國能源報：薄膜太陽能電池有其優(yōu)勢,，但是國內(nèi)涉足這一領域的企業(yè)仍然為數(shù)不多,，越來越多的投資還是涌向了晶硅制造業(yè)及下游電站應用，這是為什么?
孫云：盡管薄膜光伏優(yōu)勢明顯,，應用范圍廣泛,，且不受歐盟“雙反”影響，但從整個光伏行業(yè)產(chǎn)能來看,，薄膜占比目前仍然很低,。薄膜電池要想吸引更多的關注度，還是要解決量產(chǎn)化的瓶頸,，即核心裝備國產(chǎn)化,，這一點十分重要，在此基礎上提升轉換效率,、穩(wěn)定生產(chǎn)工藝,、原材料國產(chǎn)化、擴充產(chǎn)能,，以此來實現(xiàn)降低成本,。
中國能源報：目前我國銅銦鎵硒的自主研發(fā)情況如何?薄膜電池高端裝備的產(chǎn)業(yè)路徑怎樣實現(xiàn)?
孫云：我國在薄膜太陽能電池的研發(fā)上還有一段路要走。和國外相比,，我國在薄膜電池技術方面的自主創(chuàng)新仍顯不足,。
技術不斷進步才能保持優(yōu)勢,。對于起步相對較晚的國內(nèi)銅銦鎵硒產(chǎn)業(yè)而言,，生產(chǎn)設備和技術瓶頸的制約顯而易見。我國發(fā)展銅銦鎵硒薄膜太陽電池產(chǎn)業(yè)需要兩條腿走路：一是堅持核心技術自主創(chuàng)新,，不能只做裝備的搬運工;二是對國外先進生產(chǎn)線進行“引進消化吸收再創(chuàng)新”,。
如果說攻克銅銦鎵硒薄膜生產(chǎn)設備是突破產(chǎn)業(yè)化最主要的技術瓶頸，那么引進生產(chǎn)線就是在高起點平臺上自主創(chuàng)新加快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的有效途徑,。我國企業(yè)收購國外先進技術及生產(chǎn)線,，在消化吸收的基礎上突破核心裝備國產(chǎn)化瓶頸，從而形成規(guī)模經(jīng)濟,，這不僅是降低成本,，而且是實現(xiàn)高效光伏電池低能耗、低排放生產(chǎn)的有效路徑,。
同時需要強調(diào)的是,，在核心裝備和技術研發(fā)上，我國應該支持自主品牌企業(yè)突破瓶頸,，應該建立這個行業(yè)的公共平臺,，而且這一平臺不能被某家公司獨有,，而應該為整個行業(yè)所有。
期待產(chǎn)學研結合推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展
中國能源報：薄膜太陽能領域的資金支持力度如何?
孫云：在薄膜太陽能領域,，資金的前期投入嚴重不足,，前期的投入往往需要依靠政府。此外,，企業(yè)還需要注意的是,，收購國外的生產(chǎn)線時不能一開始就投入很大規(guī)模，如果高價位大規(guī)模引進了生產(chǎn)線,，當國產(chǎn)化達到一定程度后,，成本下降、產(chǎn)品價格下降,，企業(yè)就會面臨過重的債務負擔,。因此，在引進國外技術時要掌握自己的節(jié)拍,，同時一定要落地,，進行消化吸收，再讓技術更加成熟,。
中國能源報：實現(xiàn)薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)化,，對于太陽能行業(yè)有何作用?在實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的過程中，您有哪些期待?
孫云：薄膜領域規(guī)模擴大,、效率提升,、成本降低，能使光伏市場產(chǎn)品實現(xiàn)多元化,。
在實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的過程中,，亟待在技術、資金,、人才等關鍵環(huán)節(jié)突破瓶頸,。國家應該給予薄膜關鍵技術培育更多支持。在產(chǎn),、學,、研結合方面，應當建立合作共享機制,，企業(yè)需要真正地跟科研機構合作,，科研機構也應當為產(chǎn)業(yè)界服務，雙方的技術力量應該融合在一起,，共同攻關,。