中國儲能網訊：有這樣一組數(shù)據(jù)：據(jù)前段時間公布的《全球新能源發(fā)展報告2014》顯示，2013年全球光伏市場新增裝機容量達到38.7GW，中國新增裝機容量為12GW，同比增長了232%，接近歐洲2013年新增裝機容量總和。而2013年全球薄膜太陽能電池產能達8.4GW，產量約為4GW，產能、產量均較2012年提高了20%。從這些數(shù)據(jù)不難看出，太陽能光伏發(fā)電裝機規(guī)模仍在不斷擴大，同時也顯示了薄膜太陽能越來越被重視。
我們知道，傳統(tǒng)硅晶電池由于由硅晶體組成，電池主要部分易碎，易產生隱形裂紋，大多有一層鋼化玻璃作為防護，造成重量大，攜帶不便，抗震能力差，造價高，效率或多或少降低。而其“宿敵”薄膜太陽能電池重量輕、厚度薄、可彎曲、易攜帶，薄膜發(fā)電無污染、低耗能、應用范圍廣泛且度電成本低，這讓其理所應當?shù)靥钛a了硅晶電池的空白，也造就了自己獨一無二的市場陣地。薄膜太陽能發(fā)電技術尤其在光伏建筑一體化(BIPV)領域擁有巨大的市場潛力。另外，薄膜太陽能發(fā)電技術尤其在光伏建筑一體化(BIPV)領域展現(xiàn)傳統(tǒng)硅晶電池所無法比擬的建筑美感，使其擁有巨大的市場潛力。
CIGS薄膜電池
目前已經能進行產業(yè)化大規(guī)模生產的薄膜電池主要有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）。而三者之中，銅銦鎵硒(簡稱CIGS)薄膜太陽電池又因轉換率高、性能穩(wěn)定、制造成本低、抗輻射能力強、零污染、光譜響應范圍寬等特點，被國際上稱為下一時代最有前途的廉價太陽電池之一，也是目前行業(yè)內公認的最具工業(yè)化前景的薄膜發(fā)電技術，廣受關注和推崇。
國內首個CIGS薄膜太陽能電站——云南石林1兆瓦級薄膜太陽能并網電站，其承建方北京桑林藍天自控技術有限公司總經理王曉義曾在“OFweek Solar & PV Forum 2014太陽能光伏(CIGS)技術與市場前瞻論壇”上發(fā)表演講稱，“CIGS薄膜電池將是我國未來產業(yè)化發(fā)展的重大科技項目?！?
全球著名的高科技設備制造商德國Manz集團亞太區(qū)業(yè)務副總經理林峻生也曾表示：“雖然目前薄膜在全球市場占有率約10%，但是未來CIGS薄膜市場占有率將會不斷提高?！?
事實上，自從2009年薄膜組件產量達到全球組件產量19%的最高比例以后，與薄膜有關的太陽能市場便大幅度衰退，一直很難有所突破。而造成這種局面的原因，除了個別案例以外，薄膜組件價格相對昂貴、低效，比起主流晶體硅電池技術來難以圖利。原本就不看好薄膜太陽能的業(yè)者更加唱衰，原本看好、參與的企業(yè)無奈放棄而退出，這讓薄膜太陽能的發(fā)展無疑雪上加霜。
但如今，經過眾多薄膜企業(yè)的堅守和努力，以CIGS為首的薄膜技術終于撥云見日，在太陽能光伏領域占據(jù)一席之地。而2013年薄膜太陽能電池迅速增長的產量，恰恰印證了這一點。
從全球來看，隨著近幾年薄膜技術的不斷進步以及裝備性能的持續(xù)提升，薄膜發(fā)電技術產業(yè)化的步伐亦逐漸加大。尤其是自CIGS薄膜電池開始規(guī)?；慨a以來，效率基本保持每年1~1.5%的提升速度，并帶動組件成本的不斷下降。相對而言，多晶硅的成本下降則是有限的。
據(jù)OFweek太陽能光伏網了解，目前全球唯一一家可提供量產出穩(wěn)定且成熟的CIGS光伏組件的設備供貨商是德國Manz公司，其量產CIGS薄膜組件效率已達14.6%。更令業(yè)界震驚的是，2013年Manz公司與ZSW共同研發(fā)的最新CIGS薄膜電池的轉換效率達到20.8%，首次超過了目前市面上廣泛使用的多晶硅太陽能電池的效率。依此而論，CIGS薄膜太陽能電池的“春天”為時不遠了。
塞翁失馬，焉知非福。近年來歐美等國對中國光伏產品實施“雙反”調查大大阻礙了晶硅產品的發(fā)展。然而從另一個角度來看，這給薄膜電池帶來了難得的發(fā)展良機。
從發(fā)展前景上看，筆者認為在未來一段時間，薄膜發(fā)電還有很大的提升空間和潛力。就中國而言，除了國家政策的支持，市場“蛋糕”本身還很大。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)測算，到2020年，我國城鄉(xiāng)房屋建筑面積約為890億平方米，以東、南、西墻墻面積的15%、屋頂面積的10%計，直接市場規(guī)模超過10萬億元，間接市場規(guī)模達30萬億元，相當于我國汽車市場的3-5倍。即使按照10%的轉化率和太陽能平均每年1300個發(fā)電小時計算，裝機規(guī)模相當于368個葛洲壩或45個三峽，可替代全社會30%左右的年用電需求。而對于薄膜發(fā)電技術尤其是CIGS技術來說，憑借其獨特的優(yōu)勢，在光伏建筑一體化（BIPV）領域是極具市場競爭力的。
此外，不得不提的是，多晶硅電池的硅原料多控制在德國、美國、日本手中，這也使得多晶硅電池過度依賴海外市場。反觀以銅、銦、鎵、硒為主要制造原材料的CIGS薄膜電池，四種原材料最大產地恰恰是在中國，技術所需的原料進口依賴性自然也就小多了。
CIGS薄膜電池
可以說，CIGS薄膜產業(yè)現(xiàn)在已經不再像“蒼蠅趴在玻璃窗上”——前途光明，道路沒有。相反，CIGS經過這些年的發(fā)展，雖遇到了瓶頸，但并沒有失去方向。據(jù)筆者了解，CIGS薄膜太陽能技術已被列為國家節(jié)能減碳的綠色環(huán)保型鼓勵型項目，成為了國家重點扶持的項目之一。同時，CIGS薄膜電池技術也是國家“十二五”重點發(fā)展項目，提高轉換效率、開發(fā)真空共蒸法電池制造技術、規(guī)?；圃礻P鍵工藝是加速CIGS技術發(fā)展及產業(yè)化的重要目標。
雖然云南石林1兆瓦的CIGS薄膜電站項目，經過一年多的運行，其良好的運營效果已然顯現(xiàn)。但是不能否認，其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。此外，人們對CIGS電池研發(fā)的難度估計不足，機構在研發(fā)中缺乏配合，國家863重點科技項目保障機制缺乏等問題，也一直困擾著國內薄膜太陽能產業(yè)的發(fā)展。
筆者以為，以CIGS為主導的薄膜太陽能發(fā)電技術，打敗晶硅電池技術并非是“無聊的夢”。這也不單是薄膜企業(yè)需要努力的方向，更是整個薄膜領域所必須經歷的“黎明前的黑暗”。中國國內的CIGS產業(yè)相對起步較晚，在CIGS電池的研發(fā)上還有較長路要走。自主創(chuàng)新的同時，如何引進消化吸收國外先進技術，實現(xiàn)關鍵技術的突破以及設備的國產化，這些都還有待行業(yè)同仁去研究探索。
