在“十三五”光伏產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展的進程中，新型薄膜電池的產(chǎn)業(yè)化以及關鍵設備研制已經(jīng)成為光伏發(fā)電的重點支持對象。

面對晶硅組件成本下降、效率不斷提升的市場環(huán)境，薄膜電池如何突破瓶頸盡快實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)成為行業(yè)發(fā)展的關鍵。

立足于研發(fā)、生產(chǎn)、應用等完整的產(chǎn)業(yè)鏈條，央企已經(jīng)開始布局銅銦鎵硒(CIGS)薄膜光伏清潔能源技術。CIGS到底優(yōu)勢何在?規(guī)模量產(chǎn)的難點有哪些?應用端市場應該怎樣開發(fā)?針對以上行業(yè)關注點，本報記者專訪了國家能源集團神華光伏科技研發(fā)公司(NICE Solar Energy)總裁張波。

記者：在晶硅組件占據(jù)光伏行業(yè)主流的背景下，您認為CIGS技術的優(yōu)勢該如何體現(xiàn)?

張波：薄膜技術被認為是新一代太陽能電池技術，相對于晶硅電池的生產(chǎn)過程因高溫擴散、需要采用有毒的氣體及酸堿液體而具有高能耗和高污染特性，CIGS原材料和制備過程能耗低、污染低，并且原材料的利用率非常高。比如，一個生產(chǎn)周期后蒸發(fā)源內(nèi)剩余的原材料可直接用于下次生產(chǎn)。另外，蒸鍍在裝備內(nèi)部的材料可以收集回來提純后再繼續(xù)使用。再者，相對于晶硅電池復雜的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，CIGS的生產(chǎn)環(huán)節(jié)緊湊而簡單，電池制造的整個過程可在一個工廠內(nèi)完成，土地投資成本低。且由于生產(chǎn)環(huán)節(jié)少，上中下游產(chǎn)業(yè)鏈整合難度較低。

記者：CIGS技術一直在多角度、多工藝地不斷發(fā)展，但還處在向量產(chǎn)化推進的過程中，您認為面臨的主要問題有哪些?

張波：2012年以后，受到晶硅迅速崛起的影響，幾乎所有的薄膜技術在正在爬坡量產(chǎn)的艱難過程中受到了強烈的擠壓。的確，CIGS技術國內(nèi)已經(jīng)有多家企業(yè)在做，在歐洲、日本也都在推進，但現(xiàn)在都沒有完全意義上實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，進入了瓶頸期，需要強有力的拉動。其中，非常關鍵的因素在于提升裝備能力和提升核心工藝技術。初始投資后，核心工藝技術的提升需要資金的持續(xù)投入，然而資金實力相對較差的企業(yè)，短時間見不到成效后便會放棄。另外，本土化的研發(fā)人才稀缺，并且缺少領軍性企業(yè)準確掌舵CIGS的技術發(fā)展戰(zhàn)略也是重要原因。隨著CIGS技術越來越被光伏行業(yè)所認知，會有越來越多的企業(yè)投入到這項具有前瞻性的量產(chǎn)化先進生產(chǎn)技術和裝備技術中來。此外，CIGS光伏組件的技術優(yōu)勢也需要在不斷擴大的應用中得以更多的體現(xiàn)，通過系統(tǒng)開發(fā)，應用開發(fā)等將其在弱光效應，產(chǎn)品穩(wěn)定，玻璃基與柔性等技術的多樣性等諸多方面的優(yōu)勢逐步展現(xiàn)給大家。

光伏發(fā)電的最終產(chǎn)品是電，而且所發(fā)出的電必須是真正意義上的清潔能源，綜合的度電指標才是產(chǎn)品的核心競爭力，而不是簡單的組件效率概念，雖然組件效率也是成本的重要組成部分。發(fā)展CIGS技術，兩者都要過硬，既要體現(xiàn)發(fā)電的綜合效益，也要確保光伏產(chǎn)業(yè)的初衷，即實現(xiàn)清潔能源的發(fā)展。

記者：核心工藝技術對于CIGS量產(chǎn)的重要性具體體現(xiàn)在哪些方面?

張波：從實驗室到真正量產(chǎn)產(chǎn)品的效率。這其中工藝的穩(wěn)定性非常關鍵，在技術轉化過程中，需要同時優(yōu)化量產(chǎn)化裝備和生產(chǎn)工藝，最終得到設備和工藝完美結合的完整工藝包，通過穩(wěn)定性和可靠性驗證后方能生產(chǎn)高質量的CIGS產(chǎn)品。這一過程中需要幾十億甚至上百億的投入，大多數(shù)企業(yè)很難做到。

現(xiàn)在市場上提到光伏組件的轉換效率，大部分企業(yè)都在比賽得“冠軍”，有效面積、全面積等改概念多被混淆，這很容易造成市場混亂。市場發(fā)展需要穩(wěn)扎穩(wěn)打，要有實實在在的成熟工藝才能保證最終的產(chǎn)品效率。最終產(chǎn)品一定要保證平均效率，這也是研發(fā)環(huán)節(jié)首先考慮的。在這之后，才應該論及“冠軍”效率這樣的市場概念，而且“冠軍”也不應當是實驗室概念，而是量產(chǎn)化的“冠軍”。

在生產(chǎn)能力穩(wěn)定后，成本才是下一步思考的問題。晶硅組件也花費了十幾年的時間逐漸成熟，在切割技術有了突破進展后，成本大幅下降。當前CIGS技術已完全具備了穩(wěn)定規(guī)?；慨a(chǎn)的成熟技術條件，接下來會對成本發(fā)起沖擊，通過材料技術的提升，本土化材料生產(chǎn)，全球化資源優(yōu)化，生產(chǎn)設備本土化，繼續(xù)增強對傳統(tǒng)技術產(chǎn)品的絕對競爭優(yōu)勢。

記者：所以公司現(xiàn)在也在向穩(wěn)定量產(chǎn)爬坡?

張波：確切的說是在現(xiàn)有的成熟技術基礎上，向更高的量產(chǎn)化技術發(fā)展。在CIGS技術方面，整個國家能源集團布局了CIGS薄膜光伏技術研發(fā)、高端裝備制造、高性能組件生產(chǎn)、BIPV建筑光伏一體化、CIGS薄膜光伏發(fā)電應用五大板塊。神華光伏著重于前端技術研發(fā)，致力于提升電池轉換效率、組件穩(wěn)定性和可靠性研究以及優(yōu)化生產(chǎn)工藝。目前在德國有研發(fā)中心，也正在國內(nèi)建立相應的研發(fā)中心。不僅僅針對玻璃基產(chǎn)品，將來也會對柔性技術以及應用端進行開發(fā)。

針對組件生產(chǎn)，目前，集團規(guī)劃在重慶建設306MW生產(chǎn)項目，現(xiàn)在已開始廠房和機械設備的搭建，年底將進行調(diào)試，預計明年6月實現(xiàn)量產(chǎn)化。

記者：如果順利量產(chǎn)，您認為在成本方面需要重點關注哪些環(huán)節(jié)呢?

張波：在國內(nèi)CIGS生產(chǎn)技術中，現(xiàn)階段成本占比較高的主要是原材料，比如高純銦、高純銅、封裝等，國內(nèi)現(xiàn)有供應資源需進一步發(fā)展。另一方面，譬如玻璃基產(chǎn)品，在國內(nèi)玻璃生產(chǎn)廠家較多，但由于透光性以及鍍膜工藝對玻璃的生產(chǎn)工藝和特征參數(shù)的要求，符合要求的產(chǎn)品并不足。將來，要求會進一步增加，既要吻合光伏建筑一體化(BIPV)的需求，還要符合建筑玻璃幕墻的各項指標。這些在國內(nèi)目前還比較稀缺。相關產(chǎn)業(yè)一旦發(fā)展起來，CIGS成本將會大大下降。同時也會帶動國內(nèi)相關產(chǎn)業(yè)的技術發(fā)展和提升。

記者：您所說的BIPV建筑光伏一體化目前在終端應用市場的開發(fā)情況如何?

張波：BIPV應用端很復雜，既要符合光伏的特征，又要符合玻璃幕墻、建筑外墻等一系列標準。此外，還要綜合考慮安裝、防火安全、儲能等一系列問題，但這將是CIGS技術一個巨大應用端市場。由于CIGS產(chǎn)品外觀特性，與建筑幕墻和外立面材料的建筑特性非常吻合，同時，CIGS技術特性能夠有效滿足BIPV發(fā)電要求。可以說，CIGS技術是BIPV應用的佼佼者。而BIPV作為新興的能源應用市場，在全球范圍內(nèi)都具有巨大的開發(fā)空間。

目前，我們主要的BIPV項目都在歐洲，計劃在國內(nèi)形成穩(wěn)定產(chǎn)能后操作項目。我們最具標志性的是在瑞士巴塞爾的78米高大廈的建設。今年年底，我們會開始在廣東、海南推動，也計劃在國家能源集團自己的建筑上應用。

BIPV涉及的是“建筑人干光伏，還是光伏人干建筑”的問題。這個問題需要我們認真思考，特別是在BIPV市場前期開發(fā)過程中尤為重要。

如果是建筑人干光伏，就會優(yōu)先考慮建筑設計——定制化，不同形狀、不同外觀，不同色彩。差異化的設計固然好，但會使加工成本產(chǎn)生較大差異。一切取決于投資人追求的建筑理念和市場定位。

而光伏人干建筑，是用標準化的技術、標準化的產(chǎn)品形成標準化的建材，這時候就不會有明顯的差異化，標準化的應用會確保規(guī)?；慨a(chǎn)和成本的綜合效益。我本人更推崇光伏人干建筑，結合建筑本體，提升相關工藝水平。我們的定位是希望將CIGS玻璃基組件做得像標準的建材，使CIGS組件更廣泛的應用到現(xiàn)有和即將建設的綠色建筑之中。這是我們未來可以想象的市場，并且具有實用價值。

我個人堅定認為CIGS薄膜光伏技術在未來的清潔能源發(fā)展中會發(fā)揮重要作用，甚至是里程碑式的領導作用。這需要一大批技術研發(fā)人員的共同努力，需要全社會對清潔能源的逐步了解、加深認知。在推動CIGS技術規(guī)?；a(chǎn)和應用技術的發(fā)展方面，我們神華光伏技術人員承載著國家、企業(yè)，及新能源發(fā)展的重要使命。