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(jù)《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(chǎn)線正式投產(chǎn);同樣在2017年12月份，同煤集團、大同市經(jīng)濟發(fā)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(chǎn)線開始投產(chǎn);而緊隨其后，2018年1月份，神華集團、上海電氣、德國光伏設(shè)備制造商ManzAG共同出資建設(shè)的重慶神華薄膜太陽能項目宣布正式開工，據(jù)稱該項目設(shè)計年產(chǎn)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(shù)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(yīng)用正在趨向與建筑結(jié)合、與建材融合，而這是薄膜光伏技術(shù)柔性、美觀性所奠定的基礎(chǔ);從光電轉(zhuǎn)化效率來看，銅銦鎵硒實驗室水平已經(jīng)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(chǎn)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(fā)受到關(guān)注。但在我國光伏產(chǎn)業(yè)中，更多的資本、產(chǎn)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(shù)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(yīng)用上各具優(yōu)劣。比如從地面電站建設(shè)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(fā)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(fā)電量上，薄膜優(yōu)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(shù)據(jù)：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(chǔ)上，進行同環(huán)境、同規(guī)模，為期一年的實驗所得數(shù)據(jù)顯示，單晶硅年發(fā)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(fā)電量，而其中，銅銦鎵硒尤為突出。

　　

　　除了應(yīng)用上可能存在的上述優(yōu)勢外，包括銅銦鎵硒在內(nèi)的薄膜技術(shù)的崛起，也離不開政府的推動。據(jù)《證券日報》記者了解，在德國工業(yè)年鑒上可以查到這樣一組數(shù)據(jù)：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(jīng)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(yè)都享有電費補貼，但晶硅類企業(yè)卻不享受。而德國政府自2011年9月恢復(fù)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(shù)百億元資金的青睞。據(jù)《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?？上攵?，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(shù)角度來看，據(jù)了解，凱盛科技旗下德國Avancis公司生產(chǎn)的CIGS(玻璃基)薄膜太陽能全尺寸冠軍組件，有效面積光電轉(zhuǎn)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(chǎn)轉(zhuǎn)換效率也達到了16%。

　　

　　而作為中國發(fā)展薄膜太陽能技術(shù)的“鼻祖”，公開的數(shù)據(jù)顯示，漢能Solibro玻璃基CIGS薄膜太陽能量產(chǎn)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(chǎn)世界紀(jì)錄;GSE柔性CIGS薄膜太陽能芯片研發(fā)效率18.7%，量產(chǎn)冠軍組件效率達到16.2%;其MiaSolé柔性CIGS薄膜太陽能芯片當(dāng)前的研發(fā)效率已達到19.4%，量產(chǎn)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(chǎn)業(yè)格局的幾家中，神華、中建材發(fā)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(yōu)勢(更好地與建筑、汽車等結(jié)合。)”一位業(yè)內(nèi)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(shù)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(guān)注‘柔性’化的發(fā)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(xué)物質(zhì)Cu(銅)、In(銦)、Ga(鎵)、Se(硒)通過共蒸發(fā)或后硒化工藝在襯底上形成吸收層的太陽能電池技術(shù)。在上述重慶神華不愿具名人士看來，目前，不論“共蒸發(fā)”還是“后硒化”其本質(zhì)都是一樣的，“應(yīng)該說，兩種生產(chǎn)環(huán)節(jié)上的不同，并沒有為任何一方帶來可以制勝的優(yōu)勢。”

　　

　　相關(guān)閱讀

　　

　　銅銦鎵硒薄膜太陽能電池技術(shù)白皮書

　　

　　銦鎵硒(CIGS)：一種低成本高效率光伏技術(shù)

　　

　　采用CIGS吸收層的光伏模組可以高效的將光能直接轉(zhuǎn)換為電能。在光伏技術(shù)領(lǐng)域具有重要的地位，目前小面積電池的研發(fā)效率世界紀(jì)錄達到21.7%，組件效率達到16.5%?；谀壳靶‰姵氐难芯窟M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(chǎn)品和技術(shù)展望

　　

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

　　

　　從長期發(fā)展來看，以CIGS作為底電池，與合適的寬帶隙吸收層材料結(jié)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(shù)，它還具有進一步開發(fā)利用的潛力。

　　

　　CIGS模組的主要優(yōu)勢：高發(fā)電量和優(yōu)異的戶外性能

　　

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

　　

　　可持續(xù)發(fā)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(zhì)特性-較短的能量償還時間和最少的高純度材料的應(yīng)用-薄膜太陽能電池的發(fā)電成本可低于傳統(tǒng)能源方式。若計算碳足跡，薄膜太陽能電池具有顯著的優(yōu)勢，是一種真正的可持續(xù)發(fā)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(shù)上是完全可行的，未來可依據(jù)需求進行開發(fā)利用?；谝陨显?，CIGS技術(shù)在光伏規(guī)?；瘧?yīng)用方面是一種最具可持續(xù)性的解決方案。

　　

　　可信賴的產(chǎn)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(xué)互聯(lián)由激光劃刻形成一體化集成的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，較之傳統(tǒng)的串焊互聯(lián)方式具有更卓越的可靠性?，F(xiàn)今，大生產(chǎn)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(shù)據(jù)證實，并具有獨立測試機構(gòu)的認證。

　　

　　吉瓦級的規(guī)模化生產(chǎn)能力

　　

　　當(dāng)前最大的銅銦鎵硒產(chǎn)能從百兆瓦到一吉瓦每年，存在于德國與日本。這些生產(chǎn)基地都以90%以上的產(chǎn)業(yè)價值鏈良率進行運營。目前全世界銅銦鎵硒的總產(chǎn)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(qū)別，但都表現(xiàn)出良好的產(chǎn)品性能。這表明銅銦鎵硒光伏組件制造業(yè)已達到第一階段的產(chǎn)業(yè)成熟度。即使使用了地殼稀缺元素銦，每年100GW的產(chǎn)能也不會對供應(yīng)鏈造成挑戰(zhàn)。這是由于技術(shù)的進步減少了銦的用量及銦元素的回收。技術(shù)研發(fā)的持續(xù)進展，在未來十年會發(fā)掘銅銦鎵硒成本下降的更大潛力。

　　

　　生產(chǎn)成本

　　

　　今天銅銦鎵硒光伏組件的生產(chǎn)成本幾乎與晶硅太陽能組件相當(dāng)，這還是在銅銦鎵硒的生產(chǎn)規(guī)模及累計產(chǎn)出比晶硅太陽能產(chǎn)業(yè)小數(shù)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(chǎn)業(yè)處于產(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)所經(jīng)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(shè)備相結(jié)合使150MW產(chǎn)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(chǎn)的設(shè)備投資包括從玻璃襯底輸入到成品組件輸出的完整的產(chǎn)業(yè)鏈?；阢~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(guān)鍵在于將實驗室的小面積高光電轉(zhuǎn)換效率轉(zhuǎn)移應(yīng)用于大生產(chǎn)。下一階段成本持續(xù)下降的影響因素包括：組件效率的提升由14%到18%，規(guī)模效應(yīng)帶動的材料成本(BOM)下降，研發(fā)帶動的成本下降(超薄吸收層，利用較低純度的原材料)，設(shè)備投資的下降，下一代設(shè)備帶動的生產(chǎn)能力的改善(產(chǎn)能，良率及設(shè)備稼動率)，生產(chǎn)能耗的降低及優(yōu)化的基礎(chǔ)設(shè)施。綜合所有成本下降的因素，在吉瓦(GW)級規(guī)模，銅銦鎵硒生產(chǎn)成本會實現(xiàn)25%至40%的進一步下降。