太陽電池發展藍圖中,薄膜電池一開始以低成本成為眾人關注的亮點,目前國際上已經能進行產業化大規模生產的薄膜電池主要有3種:硅基薄膜太陽電池、銅銦鎵硒薄膜太陽電池(CIGS)、碲化鎘薄膜太陽電池(CdTe),其中,硅基薄膜電池與銅銦鎵硒(CIGS)薄膜電池以其各自的優勢受到不同企業的追捧,同時也在暗自較勁。
然而過去兩年,光伏薄膜組件發展一直處于低迷狀態,狀態不是非常好,雪上加霜的是不少國內外公司都先后關閉了薄膜業務,從最早的歐瑞康到近期的杜邦,都因其無法帶來有效利潤增長而遭到放棄。
在這樣的背景下,以Manz亞智系統科技為代表的設備制造商,以及以漢能為代表的薄膜電池組件制造商卻一力主張推廣其薄膜業務。
成本對比
對于眾多公司關閉薄膜業務的舉動,Manz亞智系統科技亞洲區副總經理林峻生表示:“目前關閉的公司,大部分是技術路線選錯了,選的都是硅基薄膜。在國內和國際市場上,80%-90%硅基薄膜的企業都已經關閉了,因為這個薄膜效率到10%就已經封頂,這個效率是完全沒有競爭力的。但是CIGS不同,Manz的CIGS可以做到15%以上轉換效率,接近晶硅的發電效率。此外,我們在成本上有優勢,我們認為這是一個新一代的光伏能源和技術,因此在這個階段我們同樣繼續薄膜業務的發展。”
在剛剛結束的2014SNEC展會上,Manz亞智科技全球高層共同出席了其薄膜業務推廣發布會,隆重介紹了其對外宣布的全球唯一CIGS交鑰匙生產解決方案,Manz首席執行官Dieter Manz表示:“我們的CIGS fab解決方案為客戶提供了一個投資相對較低的活力途徑,就生產成本、發電量及利潤等方面而言,都是卓越的解決方案。”
談到成本,在早年光伏產業發展時期,薄膜電池的確具備低成本的優勢,然而經過多年發展,晶硅電池的生產成本已經下降到了一個新低點,而其光電轉換效率也獲得了一個跨越的提升,相比而言,薄膜電池尤其硅基薄膜的優勢受到遮擋,CIGS同樣面臨此問題。
據了解,目前Manz薄膜組件的初期量產時可以做到0.4美元(即2.5元人民幣),其制造工藝基于玻璃基板,然后對這些導電層進行電氣連接,這一工藝相比晶硅電池的制造工藝要節省許多步驟,將硅等高成本材料的用量進行了進一步降低。一般而言,年產量到達150MW可以實現生產盈利,在當前的市場環境中,晶硅電池技術需要投資千兆瓦級別才可保證同樣獲利。
另一方面,CIGS技術的耗材量比較低,目前市場上晶硅電池厚度普遍約200μm,CIGS吸收層的厚度不到2μm。
對于成本的降低,林峻生表示:“我們還有部分材料在德國采購,設備有一些也是在德國制造。接下來,我們的材料部分可以繼續本土化,設備可以更多在國內生產,所以成本還有空間再往下降的,希望在2020年時可以在1.8元左右。”
他補充到,成本其實還涉及到整個產業的規模問題。如果15年前買一個TLD電視, 27寸的話要1萬塊美金,現在才多少錢?為什么晶硅可以降到那么便宜?如果將十年前的整個供應鏈材料和工廠規模與現在的進行對比,之間的差距可以說是天差地別。這是整個產業規模的影響。只是目前產業的規模還不夠大。未來如果產業規模足夠大的話,這個技術是最有潛力的。
關于成本,如果只跟電池比,電池成本比較低。但如果把整個產業鏈一起去比,CIGS會更低。至于投資收益,由于投資效益和市場價格、投資的利息成本等都有關系,不太好直接比較。
效率與發電量
晶硅電池的效率一直在提升,晶硅效率最高目前為止應該達到24%以上,規模化單晶硅的最高效率,規模化生產在20%以上,普通的多晶硅效率常規達到17.2%、17.4%,高效的是18.3%,而銅銦鎵硒效率是14.6%,這其中的差距顯而易見。
對效率的對比,林峻生認為需要澄清一下:“標準多晶硅制程的效率目前可達到20.4%。它有很多高效做法可達到您說的24%,但成本會更高。此外,大量生產時規模化單晶硅最高效率在20%以上,這個是電池并不是組件,Manz的CIGS直接就是組件的。如果以一個組件來比較的話,國內目前主流多晶硅的平均效率是在15.5%、15.6%左右。”
那么,CIGS效率提升是否有極限值,技術發展路線圖的情況如何?