
記者:國(guó)內(nèi)CIGS生產(chǎn)廠家目前的電池產(chǎn)品包含Cd這一成分嗎?
孫云:目前,國(guó)內(nèi)CIGS生產(chǎn)廠家如漢能、孚日等生產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)該是含有Cd的,在國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)到無(wú)Cd產(chǎn)品的報(bào)道。因?yàn)楹珻d的CIGS產(chǎn)品轉(zhuǎn)換效率相對(duì)較高,比無(wú)Cd的轉(zhuǎn)換效率大致要高1~2個(gè)百分點(diǎn)。另外,CIGS電池組件中所含的Cd元素微乎其微,沒(méi)有人們想像的那么嚴(yán)重。特別是廠家若能夠?qū)⑵茡p和失效的太陽(yáng)電池組件負(fù)責(zé)回收集中處理,人們就更沒(méi)有必要對(duì)此擔(dān)心了,當(dāng)然能夠向社會(huì)提供無(wú)Cd電池更好。
記者:與晶硅電池(組件)相比,CIGS薄膜電池的優(yōu)點(diǎn)主要有哪些?哪些優(yōu)點(diǎn)更適合市場(chǎng)化應(yīng)用?
孫云:從電池本身來(lái)說(shuō),優(yōu)點(diǎn)還是比較多的,第一,成本低;第二,制造過(guò)程能耗低;第三,轉(zhuǎn)換效率高;第四,弱光響應(yīng)好,輸出功率高于晶硅電池;第五,可制成高比功率的柔性電池,具有更廣泛的應(yīng)用空間。
我們說(shuō)的低成本是從科學(xué)角度來(lái)講,目前成本高是由于該電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)還處于孵化期。該產(chǎn)品是在廉價(jià)的玻璃、不銹鋼箔或高分子聚酰亞胺襯底上沉積太陽(yáng)電池各層薄膜,幾層薄膜加在一起大約3~4微米,貴重原材料消耗極少。晶硅電池片則需要200微米,只有如此厚度,才能夠?qū)⑻?yáng)光基本吸收干凈。否則,將會(huì)有一部分光未被吸收而透過(guò),影響其光電效率。將硅錠切成片,鋸縫下來(lái)的硅粉不可再回收,因?yàn)檫@里含有很多金屬成分很難再生提純。因此每一片都要從硅錠上切下300微米,相當(dāng)于有1/3硅原料被損耗。
晶硅電池從硅原料到商品化的電池組件,是由社會(huì)化的產(chǎn)業(yè)鏈完成,可實(shí)施專(zhuān)業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn),目前產(chǎn)品銷(xiāo)售價(jià)格已經(jīng)降到極致,產(chǎn)品利潤(rùn)被產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的企業(yè)所分?jǐn)?。而CIGS電池整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈在一個(gè)車(chē)間內(nèi)完成,玻璃和基本原材料進(jìn)入車(chē)間經(jīng)過(guò)加工,出去的是電池組件直接提供給光伏電站,各個(gè)工藝環(huán)節(jié)可在車(chē)間內(nèi)調(diào)節(jié),減少了物流成本,而且組件成本可控,利潤(rùn)空間會(huì)更大。
能耗低表現(xiàn)在CIGS電池組件的生產(chǎn)過(guò)程,過(guò)高的溫度會(huì)使玻璃承受不了。對(duì)于高分子聚合物襯底上制備輕質(zhì)柔性CIGS電池組件,只能在450℃溫度以下短時(shí)間內(nèi)完成。而晶硅電池從硅原料到組件,其能耗遠(yuǎn)高于薄膜電池。
多晶硅電池轉(zhuǎn)換效率的實(shí)驗(yàn)室世界紀(jì)錄很長(zhǎng)時(shí)間保持在20.5%,CIGS電池轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄,最近兩年連續(xù)被多家企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)刷新,目前已達(dá)到21%(由德國(guó)Solibro-漢能創(chuàng)造)。產(chǎn)線生產(chǎn)的CIGS玻璃電池組件平均效率已達(dá)到13%~14%,而光伏市場(chǎng)主流產(chǎn)品多晶硅電池組件平均效率為15%~16%,單晶硅電池組件平均效率為16%~17%,從CIGS的發(fā)展態(tài)勢(shì)來(lái)看,產(chǎn)線組件平均效率超過(guò)晶硅電池將是指日可待。
由于CIGS薄膜的光吸收系數(shù)是目前所有光伏材料中最高的,其太陽(yáng)電池的光譜響應(yīng)也非常寬,在1000nm波長(zhǎng)處仍有很高的量子效率。有試驗(yàn)結(jié)果表明,同一地點(diǎn)、相同功率的光伏電站,年發(fā)電量高于晶硅電池10%。以相同功率價(jià)格安裝的電站,同樣功率的電站帶來(lái)的收益額外增加10%,而且穩(wěn)定不衰退,表明其光電性能及商業(yè)價(jià)值十分突出。
我覺(jué)得,市場(chǎng)化應(yīng)用方面,CIGS電池一方面具有低成本、高轉(zhuǎn)換效率、抗輻射能力強(qiáng)、穩(wěn)定不衰退等特質(zhì),應(yīng)用在分布式電站具有很好地市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力潛質(zhì);由于其外觀色調(diào)柔和高雅,而且弱光響應(yīng)好,也非常適合于高端建筑物的BIPV玻璃幕墻;另一方面,不銹鋼箔或聚酰亞胺襯底的柔性電池,不僅保留了玻璃襯底電池的優(yōu)良性能,而且重量輕、可卷曲折疊、不怕摔碰,更適合于便攜式移動(dòng)電站;按要求剪裁制作成大小不同組件,應(yīng)用更為靈活??设偳对趲づ裎蓓斏?,也可折疊起來(lái)隨身攜帶,隨時(shí)就地打開(kāi)為筆記本電腦、打印機(jī)及移動(dòng)式通訊設(shè)備供電;還可鑲嵌在服裝上,在陽(yáng)光下為隨身攜帶的電子設(shè)備充電。聚酰亞胺襯底CIGS電池,其功率重量比可達(dá)到1500W/Kg(未封裝),是目前所有太陽(yáng)電池?zé)o法比擬的。除了與不銹鋼箔CIGS電池有一樣的應(yīng)用之外,還具有優(yōu)異的空間性能,是某些航天飛行器的首選。因此,柔性CIGS電池?zé)o論是軍用還是民用都具有廣闊的前景和巨大的市場(chǎng)需求。