首個(gè)CIGS光伏建筑項(xiàng)目發(fā)電 薄膜光伏即將崛起？

作為公認(rèn)的下一代太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)，薄膜光伏產(chǎn)業(yè)在近年來(lái)的發(fā)展?jié)u見(jiàn)起色。據(jù)報(bào)道，11月15日，國(guó)內(nèi)首座銅銦鎵硒(簡(jiǎn)稱CIGS)建筑光伏一體化(簡(jiǎn)稱BIPV)科技示范建筑項(xiàng)目宣告竣工，投用發(fā)電。該項(xiàng)目由央企能源巨頭國(guó)家能源集團(tuán)和民營(yíng)地產(chǎn)商碧桂園集團(tuán)聯(lián)合打造，項(xiàng)目總計(jì)使用CIGS光伏組件2037塊，總裝機(jī)容量為200KW，采用“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)、就近高效利用”分布式發(fā)電模式。

與普通光伏項(xiàng)目不一樣的是，該項(xiàng)目有兩大特點(diǎn)一是區(qū)別于地面及屋頂光伏項(xiàng)目，該項(xiàng)目為建筑光伏一體化（BIPV）項(xiàng)目，即將發(fā)電模塊安裝在建筑的幕墻或者玻璃中，并通過(guò)太陽(yáng)光發(fā)電；二是與一般的項(xiàng)目使用晶硅發(fā)電組件不同的是，該項(xiàng)目使用的是銅銦鎵硒(CIGS)薄膜光伏組件，相對(duì)于傳統(tǒng)晶硅組件，薄膜組件具備更多的特性。

該項(xiàng)目的竣工發(fā)電實(shí)現(xiàn)了薄膜光伏產(chǎn)業(yè)零的突破，對(duì)該產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展意義重大。而在種類繁多的薄膜電池中，為何CIGS一枝獨(dú)秀呢？它有何魔力？

銅銦鎵硒有何魔力？

之所以被稱為下一代太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)，是因?yàn)楸∧る姵乇葌鹘y(tǒng)晶硅電池有諸多優(yōu)勢(shì)，其中相對(duì)于晶硅電池最主要的有四點(diǎn)，第一，部分薄膜電池理論效率更高，發(fā)展?jié)摿Ω螅坏诙?，薄膜電池大多具備柔性的特點(diǎn)，這個(gè)特性大大拓展了其在建筑、背包、移動(dòng)產(chǎn)品等方面的創(chuàng)新應(yīng)用；第三，薄膜電池的低光性能相對(duì)更好；第四，薄膜電池有望在生產(chǎn)成本上優(yōu)于晶硅電池。

但是經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，薄膜電池依然沒(méi)有成為太陽(yáng)能行業(yè)的主力軍，主要是因?yàn)榇蟛糠直∧る姵氐牧慨a(chǎn)效率依然難以對(duì)晶硅電池形成競(jìng)爭(zhēng)，而且薄膜電池的生產(chǎn)工藝不完善，成本依然偏高。

目前來(lái)看，CIGS薄膜電池有望突破上述限制，率先引領(lǐng)薄膜光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。首先，CIGS薄膜電池是單位質(zhì)量輸出功率最高的光伏電池，實(shí)驗(yàn)室效率屢創(chuàng)新高；其次，已經(jīng)有多家企業(yè)掌握CIGS薄膜電池量產(chǎn)技術(shù)，有望在未來(lái)持續(xù)降低成本。

2016年，德國(guó)巴登符騰堡太陽(yáng)能和氫能源研究中心（ZSW）宣布研制出轉(zhuǎn)換效率為22.6％的CIGS薄膜太陽(yáng)能電池。目前該轉(zhuǎn)換效率仍然是世界紀(jì)錄，22.6％已經(jīng)接近于晶硅電池的實(shí)驗(yàn)室效率紀(jì)錄，未來(lái)還有望提升到25%。但是22.6％的實(shí)驗(yàn)室效率紀(jì)錄是在0.5平方厘米的電池面積基礎(chǔ)上取得的，而正式應(yīng)用的組件面積不可能這么小。

2017年1月9日，漢能旗下的德國(guó)公司Solibro Hi-Tech GmbH研發(fā)的玻璃基CIGS薄膜太陽(yáng)能組件效率達(dá)到16.97%，刷新全面積（0.94平方米）CIGS組件光電轉(zhuǎn)換效率世界記錄。

根據(jù)第三批領(lǐng)跑者項(xiàng)目要求，17%的多晶硅組件的效率以及17.8%的單晶硅組件效率代表了當(dāng)前晶硅電池組件的普遍應(yīng)用效率。由此可見(jiàn)，無(wú)論是在實(shí)驗(yàn)室效率還是在量產(chǎn)效率方面，CIGS都非常接近于晶硅電池。

由此可見(jiàn)，CIGS薄膜電池在有諸多優(yōu)勢(shì)的前提之下，其實(shí)驗(yàn)室效率及量產(chǎn)效率都已經(jīng)追上晶硅電池，這是CIGS薄膜成為熱門的關(guān)鍵。

未來(lái)成長(zhǎng)可期

據(jù)了解，此次示范建筑項(xiàng)目采用國(guó)家能源集團(tuán)自主研發(fā)生產(chǎn)的全新一代CIGS-BIPV產(chǎn)品，投用后年發(fā)電量為12.3萬(wàn)千瓦時(shí)，可滿足建筑10%以上的用電需求。目前國(guó)家能源集團(tuán)中國(guó)節(jié)能減排有限公司控股成立了重慶神華薄膜太陽(yáng)能科技有限公司，正在建設(shè)306MW生產(chǎn)線，明年將投產(chǎn)運(yùn)行。