薄膜Or晶硅，BIPV最后一戰(zhàn)正在打響

建筑集成光伏領(lǐng)域的部署正在加速，建筑師和開(kāi)發(fā)商可用的太陽(yáng)能產(chǎn)品數(shù)量也在加速。雖然 BIPV一直被薄膜技術(shù)認(rèn)為是可以大放異彩的領(lǐng)域，但晶硅從來(lái)不把薄膜當(dāng)成競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

當(dāng)薄膜從地面光伏電站和分布式退出后，BIPV領(lǐng)域成為其固守的最后一塊陣地。

1． CIGS再度退出

2021年10 月下旬，日本薄膜光伏生產(chǎn)商 Solar Frontier 宣布決定停止其位于日本南部Kunitomi 的 CIGS（銅銦鎵硒）太陽(yáng)能組件生產(chǎn)設(shè)施。這座 800 兆瓦的生產(chǎn)基地于 2011 年落成，當(dāng)時(shí)是全球 CIGS 旗艦工廠，也是全球 CIGS 生產(chǎn)商的指路明燈，表明該技術(shù)可以達(dá)到接近千兆瓦的規(guī)模。

五年前，中國(guó)神華和漢能先后宣布選擇薄膜，確切地是說(shuō)選擇CIGS，而非碲化鎘，讓本來(lái)就落后于晶硅的薄膜路線又多了幾分不確定，究竟是CIGS，還是碲化鎘，以為薄膜行業(yè)將開(kāi)始一場(chǎng)內(nèi)卷，但最終也沒(méi)有泛起水花。

隨著中國(guó)晶硅 （c－Si） 競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手進(jìn)軍長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)中國(guó)產(chǎn)品質(zhì)量持懷疑態(tài)度的日本光伏市場(chǎng)，Solar Frontier 的 CIGS 組件根本無(wú)法在轉(zhuǎn)換效率或成本上與之競(jìng)爭(zhēng)。從 Kunitomi 生產(chǎn)線下線的 CIGS 組件量產(chǎn)效率達(dá)到了 15．5％，雖然成本結(jié)構(gòu)從未公開(kāi)宣布，但領(lǐng)先的光伏技術(shù)分析師的意見(jiàn)是，他們一直在努力將其降至 0．80 美元／W 大關(guān)以下，這遠(yuǎn)高于 c－Si 生產(chǎn)商所能達(dá)到的水平。

隨著漢能從資本市場(chǎng)的退出，CIGS只剩下神華一家，但歷經(jīng)五年投資的重慶神華，僅僅200MW，至今也未聽(tīng)說(shuō)過(guò)投產(chǎn)。

2． BIPV為薄膜帶來(lái)希望

薄膜光伏技術(shù)可以適配任何建筑，做到真正的一體化，這是薄膜進(jìn)軍BIPV最大的理由。

建筑是我們?nèi)粘Ｉ畹年P(guān)鍵，但建筑也代表著大量的碳足跡，從建造、使用和拆除階段開(kāi)始，在其整個(gè)生命周期中大量使用化石燃料。建筑集成光伏 （BIPV） 應(yīng)用應(yīng)該是薄膜光伏技術(shù)的理想之選，因?yàn)楸∧す夥恼w性在玻璃表面上提供了統(tǒng)一的外觀，滿足了建筑師的審美要求。相比之下，黑色或藍(lán)色晶體硅電池，即使在雙玻璃立面中間隔很遠(yuǎn)，仍然可見(jiàn)且醒目。

當(dāng)還考慮到薄膜半導(dǎo)體可以沉積在柔性基板上時(shí)，對(duì)于無(wú)法承受框架玻璃模塊重量的曲面和屋頂，薄膜光伏便成為一種明顯的 BIPV 技術(shù)。

理想情況下，在這些應(yīng)用中，薄膜技術(shù)的支持者會(huì)找到機(jī)會(huì)。由于美學(xué)等葛總因素的考量，每瓦價(jià)格因素不太重要。如果更多考慮到外形尺寸、重量甚至顏色時(shí)，薄膜被視為在 BIPV 應(yīng)用中具有無(wú)可爭(zhēng)議的優(yōu)勢(shì)。

而隨著歐美關(guān)于建筑碳排放法規(guī)的實(shí)施，中國(guó)對(duì)城市建筑綠色指標(biāo)的提升，越來(lái)越多的Building結(jié)合PV正被提上議事日程，BIPV時(shí)代提前到來(lái)，薄膜光伏技術(shù)正面臨前所未有的歷史發(fā)展機(jī)遇。

3． 晶硅Or薄膜，BIPV最后一戰(zhàn)

BIPV市場(chǎng)的崛起，似乎映證了在太陽(yáng)能世界中，所有太陽(yáng)能技術(shù)都有空間。然而，越來(lái)越多的情況似乎并非如此。

2021 年，越來(lái)越多的晶硅組件生產(chǎn)商開(kāi)始為 BIPV 應(yīng)用提供產(chǎn)品。從晶硅集成太陽(yáng)能瓦片到彩色模塊和專(zhuān)用安裝結(jié)構(gòu)，有各種各樣的晶體硅產(chǎn)品可以集成到建筑結(jié)構(gòu)本身中，而不是此前傳統(tǒng)意義上的BAPV。

隆基、晶科、Maxeon 等主要 c－Si 生產(chǎn)商越來(lái)越關(guān)注 BIPV 應(yīng)用，一些更為專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)商開(kāi)始設(shè)計(jì)定制化的晶硅 BIPV 產(chǎn)品，為建筑師提供了廣泛的選擇，以滿足他們苛刻的審美需求。

一家名叫onyx Solar的西班牙 BIPV 生產(chǎn)商稱(chēng)，晶硅BIPV技術(shù)正在取得很大進(jìn)展，晶硅產(chǎn)品系列為 onyx 贏得了巨大的市場(chǎng)牽引力，該公司將這一年描述為“我們歷史上最好的”。層壓技術(shù)的進(jìn)步使該公司能夠生產(chǎn)足夠厚度的 c－Si 組件，用作聲屏障安全玻璃，并且玻璃顏色和紋理可以完全掩蓋內(nèi)部的 c－Si 電池。與 BIPV 的初期產(chǎn)品相比，現(xiàn)有產(chǎn)品為客戶選擇提供了更多最佳解決方案。

近年來(lái)，玻璃層壓技術(shù)取得了重大進(jìn)展。涂層技術(shù)允許將越來(lái)越先進(jìn)的材料應(yīng)用于建筑玻璃，提供一系列熱甚至動(dòng)態(tài)透明能力。

對(duì)于 BIPV，使用厚玻璃層壓模塊的能力是一個(gè)特殊的挑戰(zhàn)，也是對(duì)某些建筑應(yīng)用所需的安全玻璃的要求，正面和背面玻璃的厚度高達(dá) 10 毫米，以應(yīng)對(duì)風(fēng)荷載和其他天氣影響。

此外在玻璃上或玻璃內(nèi)添加彩色或圖案涂層，這有助于 c－Si 技術(shù)對(duì)薄膜的挑戰(zhàn)。如果可以對(duì) c－Si 電池進(jìn)行掩膜并生產(chǎn)出具有多種顏色的 BIPV 模塊，那么建筑師和建筑公司將更愿意將太陽(yáng)能納入其建筑設(shè)計(jì)中。

位于中國(guó)嘉興的福盈復(fù)合材料有限公司多年前便看到了這一趨勢(shì)，在他們的努力下，各種色彩的封裝材料、各種厚度的玻璃被應(yīng)用在晶硅BIPV組件的開(kāi)發(fā)上。福盈針對(duì)PVB 封裝材料，采用特殊的封裝工藝，開(kāi)發(fā)出形狀各異、五顏六色的晶硅BIPV產(chǎn)品。

在BIPV產(chǎn)品上采用箔或涂層，以及抗反射涂層等材料應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在在 PV 中幾乎普遍，使設(shè)備供應(yīng)商能夠開(kāi)發(fā)可靠的大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)。對(duì)于任何彩色或圖案化的模塊涂層，總會(huì)有效率的權(quán)衡。但如果晶硅BIPV組件使用效率為 23．8％ 的異質(zhì)結(jié)電池，即便因?yàn)椴噬繉涌赡軙?huì)降低效率，但總體發(fā)電能力仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于薄膜光伏。

就連此前薄膜光伏專(zhuān)有的異型組件，比如曲面的光伏瓦等，現(xiàn)在也可以有晶硅產(chǎn)品。另外薄膜光伏一直柔、輕而被認(rèn)為適用于承重能力有限的建筑物，但現(xiàn)在江蘇日托、鎮(zhèn)江上邁、衢州一道新能源等，已經(jīng)采用晶硅電池生產(chǎn)出輕量化的可彎曲組件，成為挑戰(zhàn)薄膜光伏組件的又一個(gè)新產(chǎn)品。

在失去了地面光伏電站這一主戰(zhàn)場(chǎng)后，薄膜光伏賴以維續(xù)的BIPV領(lǐng)域正面臨晶硅玩家的巨大挑戰(zhàn)。在更高效率、更便宜的鈣鈦礦薄膜技術(shù)問(wèn)世之前，BIPV將成為薄膜和晶硅技術(shù)的最后一塊主戰(zhàn)場(chǎng)。

薄膜Or晶硅，BIPV最后一戰(zhàn)正在打響。