在“十三五”光伏產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)展的進(jìn)程中，新型薄膜電池的產(chǎn)業(yè)化以及關(guān)鍵設(shè)備研制已經(jīng)成為光伏發(fā)電的重點(diǎn)支持對(duì)象。

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

立足于研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)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(shù)。CIGS到底優(yōu)勢(shì)何在?規(guī)模量產(chǎn)的難點(diǎn)有哪些?應(yīng)用端市場(chǎng)應(yīng)該怎樣開發(fā)?針對(duì)以上行業(yè)關(guān)注點(diǎn)，本報(bào)記者專訪了國(guó)家能源集團(tuán)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(rèn)為CIGS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)該如何體現(xiàn)?

張波：薄膜技術(shù)被認(rèn)為是新一代太陽(yáng)能電池技術(shù)，相對(duì)于晶硅電池的生產(chǎn)過(guò)程因高溫?cái)U(kuò)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(guò)程能耗低、污染低，并且原材料的利用率非常高。比如，一個(gè)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?cè)谘b備內(nèi)部的材料可以收集回來(lái)提純后再繼續(xù)使用。再者，相對(duì)于晶硅電池復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，CIGS的生產(chǎn)環(huán)節(jié)緊湊而簡(jiǎn)單，電池制造的整個(gè)過(guò)程可在一個(gè)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(shù)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(jìn)的過(guò)程中，您認(rèn)為面臨的主要問(wèn)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(shù)在正在爬坡量產(chǎn)的艱難過(guò)程中受到了強(qiáng)烈的擠壓。的確，CIGS技術(shù)國(guó)內(nèi)已經(jīng)有多家企業(yè)在做，在歐洲、日本也都在推進(jìn)，但現(xiàn)在都沒(méi)有完全意義上實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，進(jìn)入了瓶頸期，需要強(qiáng)有力的拉動(dòng)。其中，非常關(guān)鍵的因素在于提升裝備能力和提升核心工藝技術(shù)。初始投資后，核心工藝技術(shù)的提升需要資金的持續(xù)投入，然而資金實(shí)力相對(duì)較差的企業(yè)，短時(shí)間見不到成效后便會(huì)放棄。另外，本土化的研發(fā)人才稀缺，并且缺少領(lǐng)軍性企業(yè)準(zhǔn)確掌舵CIGS的技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略也是重要原因。隨著CIGS技術(shù)越來(lái)越被光伏行業(yè)所認(rèn)知，會(huì)有越來(lái)越多的企業(yè)投入到這項(xiàng)具有前瞻性的量產(chǎn)化先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和裝備技術(shù)中來(lái)。此外，CIGS光伏組件的技術(shù)優(yōu)勢(shì)也需要在不斷擴(kuò)大的應(yīng)用中得以更多的體現(xiàn)，通過(guò)系統(tǒng)開發(fā)，應(yīng)用開發(fā)等將其在弱光效應(yīng)，產(chǎn)品穩(wěn)定，玻璃基與柔性等技術(shù)的多樣性等諸多方面的優(yōu)勢(shì)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(biāo)才是產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力，而不是簡(jiǎn)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(shù)，兩者都要過(guò)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(shí)現(xiàn)清潔能源的發(fā)展。

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

張波：從實(shí)驗(yàn)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(guān)鍵，在技術(shù)轉(zhuǎn)化過(guò)程中，需要同時(shí)優(yōu)化量產(chǎn)化裝備和生產(chǎn)工藝，最終得到設(shè)備和工藝完美結(jié)合的完整工藝包，通過(guò)穩(wěn)定性和可靠性驗(yàn)證后方能生產(chǎn)高質(zhì)量的CIGS產(chǎn)品。這一過(guò)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(chǎng)上提到光伏組件的轉(zhuǎn)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(chǎng)混亂。市場(chǎng)發(fā)展需要穩(wěn)扎穩(wěn)打，要有實(shí)實(shí)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(yīng)該論及“冠軍”效率這樣的市場(chǎng)概念，而且“冠軍”也不應(yīng)當(dāng)是實(shí)驗(yàn)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(wèn)題。晶硅組件也花費(fèi)了十幾年的時(shí)間逐漸成熟，在切割技術(shù)有了突破進(jìn)展后，成本大幅下降。當(dāng)前CIGS技術(shù)已完全具備了穩(wěn)定規(guī)?；慨a(chǎn)的成熟技術(shù)條件，接下來(lái)會(huì)對(duì)成本發(fā)起沖擊，通過(guò)材料技術(shù)的提升，本土化材料生產(chǎn)，全球化資源優(yōu)化，生產(chǎn)設(shè)備本土化，繼續(xù)增強(qiáng)對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)產(chǎn)品的絕對(duì)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

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(shuō)是在現(xiàn)有的成熟技術(shù)基礎(chǔ)上，向更高的量產(chǎn)化技術(shù)發(fā)展。在CIGS技術(shù)方面，整個(gè)國(guó)家能源集團(tuán)布局了CIGS薄膜光伏技術(shù)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(yīng)用五大板塊。神華光伏著重于前端技術(shù)研發(fā)，致力于提升電池轉(zhuǎn)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(guó)有研發(fā)中心，也正在國(guó)內(nèi)建立相應(yīng)的研發(fā)中心。不僅僅針對(duì)玻璃基產(chǎn)品，將來(lái)也會(huì)對(duì)柔性技術(shù)以及應(yīng)用端進(jìn)行開發(fā)。

針對(duì)組件生產(chǎn)，目前，集團(tuán)規(guī)劃在重慶建設(shè)306MW生產(chǎn)項(xiàng)目，現(xiàn)在已開始廠房和機(jī)械設(shè)備的搭建，年底將進(jìn)行調(diào)試，預(yù)計(jì)明年6月實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化。

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

張波：在國(guó)內(nèi)CIGS生產(chǎn)技術(shù)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(guó)內(nèi)現(xiàn)有供應(yīng)資源需進(jìn)一步發(fā)展。另一方面，譬如玻璃基產(chǎn)品，在國(guó)內(nèi)玻璃生產(chǎn)廠家較多，但由于透光性以及鍍膜工藝對(duì)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(lái)，要求會(huì)進(jìn)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(xiàng)指標(biāo)。這些在國(guó)內(nèi)目前還比較稀缺。相關(guān)產(chǎn)業(yè)一旦發(fā)展起來(lái)，CIGS成本將會(huì)大大下降。同時(shí)也會(huì)帶動(dòng)國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展和提升。

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

張波：BIPV應(yīng)用端很復(fù)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(biāo)準(zhǔn)。此外，還要綜合考慮安裝、防火安全、儲(chǔ)能等一系列問(wèn)題，但這將是CIGS技術(shù)一個(gè)巨大應(yīng)用端市場(chǎng)。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(shí)，CIGS技術(shù)特性能夠有效滿足BIPV發(fā)電要求?？梢哉f(shuō)，CIGS技術(shù)是BIPV應(yīng)用的佼佼者。而BIPV作為新興的能源應(yīng)用市場(chǎng)，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(xiàng)目都在歐洲，計(jì)劃在國(guó)內(nèi)形成穩(wěn)定產(chǎn)能后操作項(xiàng)目。我們最具標(biāo)志性的是在瑞士巴塞爾的78米高大廈的建設(shè)。今年年底，我們會(huì)開始在廣東、海南推動(dòng)，也計(jì)劃在國(guó)家能源集團(tuán)自己的建筑上應(yīng)用。

BIPV涉及的是“建筑人干光伏，還是光伏人干建筑”的問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題需要我們認(rèn)真思考，特別是在BIPV市場(chǎng)前期開發(fā)過(guò)程中尤為重要。

如果是建筑人干光伏，就會(huì)優(yōu)先考慮建筑設(shè)計(jì)——定制化，不同形狀、不同外觀，不同色彩。差異化的設(shè)計(jì)固然好，但會(huì)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(chǎng)定位。

而光伏人干建筑，是用標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品形成標(biāo)準(zhǔn)化的建材，這時(shí)候就不會(huì)有明顯的差異化，標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用會(huì)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(jié)合建筑本體，提升相關(guān)工藝水平。我們的定位是希望將CIGS玻璃基組件做得像標(biāo)準(zhǔn)的建材，使CIGS組件更廣泛的應(yīng)用到現(xiàn)有和即將建設(shè)的綠色建筑之中。這是我們未來(lái)可以想象的市場(chǎng)，并且具有實(shí)用價(jià)值。

我個(gè)人堅(jiān)定認(rèn)為CIGS薄膜光伏技術(shù)在未來(lái)的清潔能源發(fā)展中會(huì)發(fā)揮重要作用，甚至是里程碑式的領(lǐng)導(dǎo)作用。這需要一大批技術(shù)研發(fā)人員的共同努力，需要全社會(huì)對(duì)清潔能源的逐步了解、加深認(rèn)知。在推動(dòng)CIGS技術(shù)規(guī)?；a(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展方面，我們神華光伏技術(shù)人員承載著國(guó)家、企業(yè)，及新能源發(fā)展的重要使命。