銅銦鎵硒薄膜之戰開啟
在單晶、多晶技術酣戰之際，中建材、中國神華等光伏“后來者”卻將百億元重金押寶在“冷門”的薄膜太陽能領域。
得益于漢能近十年的開拓，一個萬億級薄膜太陽能市場已然形成。中國企業研究院首席研究員李錦表示，中建材、中國神華等能源央企豪擲百億元投資薄膜太陽能項目，除了滿足自身向清潔能源方向轉型的需求外，主要還是看好其未來的發展前景。
百億資產“攪局”
如今，作為“后來者”，中建材、中國神華等央企巨頭也先后擲重金進入到了這一“冷門”的領域。
李錦表示，央企投資一般比較慎重，其內部審批流程復雜，需要層層申報。銅銦鎵硒之所以會獲得央企資本的青睞，是因為企業看好其未來的發展前景。
事實上，早在2015年，關于凱盛集團投建銅銦鎵硒項目的消息就陸續傳出。據記者統計，從2015年~2017年，凱盛集團銅銦鎵硒項目的計劃投資額已達200多億元。所投項目主要采用Avancis公司的技術。
與上述央企相比，漢能項目的CIGS技術更加全面。據了解，山東淄博漢能600MW銅銦鎵硒薄膜太陽能項目采用兩條技術路線，分別為漢能旗下美國MiaSolé真空磁控濺射技術與德國Solibro共蒸發技術路線，這兩條路線各具優勢。
在上述光伏行業人士看來，其實這幾家企業所采用的技術路線和方法各有側重。比如，中建材的項目所用的是德國Avancis公司技術，底襯采用的是玻璃基，不具備薄膜太陽能的“柔性”優勢，而柔性可彎曲等性能則正是漢能薄膜太陽能的優勢之一。
相比之下，漢能于2012至2014年間先后花費數百億元收購了德國Solibro、美國MiaSolé、Global Solar Energy（GSE）、Alta Devices等薄膜太陽能技術公司。通過數次并購，漢能成為了全世界規模最大、技術最領先的薄膜太陽能公司，也因此成為行業公認的薄膜太陽能行業領導者。
另外，在技術層面，與央企這些“財大氣粗”的“后來者”相比，早先布局的漢能在技術上也已多次實現了升級迭代，并通過二次開發，打開了一個萬億級的移動能源市場。
上述光伏行業人士向記者表示，漢能基于CIGS柔性薄膜太陽能技術的二次開發、產品集成能力更強。僅2017年，漢能的多款薄膜太陽能產品就成功推向市場，實現了商業化應用。
2017年12月15日，漢能宣布與北汽新能源攜手，雙方將在“智慧交通、綠色出行”總合作框架范圍內，推進汽車天窗車頂解決方案、新能源汽車交換電站、共享電動汽車、園區及廠房分布式能源建設、農業光伏扶貧、特色小鎮建設等領域的全方位合作，拓展薄膜太陽能的技術和產品在“住與行”領域的應用范圍。
從“冷遇”到“熱捧”
在李錦看來，中建材、中國神華等央企投資薄膜太陽能其實并不意外。因為傳統能源企業現在正著力轉型，朝能源清潔化方向發展。企業斥巨資投資，說明看好這一產業的發展前景。
事實上，在這些央企布局之前，國內的銅銦鎵硒產業基本上是由漢能在推動和發展。因為長期以來，晶硅技術路線仍是光伏行業的主流，因此，走銅銦鎵硒薄膜太陽能路線的光伏企業并不多見。
由于晶硅組件產品在單位面積輸出功率方面更具優勢，大型地面電站的興建更傾向于選擇晶硅產品。相比之下，銅銦鎵硒薄膜太陽能產品具備柔性、弱光性，應用領域更為寬泛。
賽迪顧問半導體產業研究中心高級咨詢師陳東坡認為，與晶硅電池相比，銅銦鎵硒薄膜太陽電池弱光性能優勢明顯，使其無論在清晨、傍晚，還是陰雨天等弱光環境下都能發電。同時，經過較長一段時間發電后，其發電性能不會逐漸減退，發電穩定性好。除此之外，銅銦鎵硒太陽能電池組件可吸收光譜波長范圍廣，光吸收能力強，單位時間內轉換成的電能多。該種電池與同一瓦數級別的晶硅太陽能電池相比，每天可以超出20%比例的總發電量。
另外，薄膜太陽能技術材料消耗少、理論效率高、工藝集成度高，被稱為第二代太陽能技術，是太陽能技術的發展方向。因此，歐美、日本等國政府和企業將薄膜太陽能技術列為太陽能領域的重點支持方向。近幾年來，銅銦鎵硒薄膜太陽能電池產業化技術迅速發展，目前，銅銦鎵硒薄膜太陽能電池的實驗室轉化效率已達到22.3%。憑借著技術的先進性和柔性特征，隨著規?；a帶來的成本降低，薄膜太陽能技術可大規模應用于電子產品、汽車、航天等高端領域。
隨著薄膜技術的進步，產業規模在迅速擴大，以漢能、中建材、上海電氣等大型企業為主導，將在未來5年內打造超過10GW銅銦鎵硒薄膜太陽能生產能力。屆時，銅銦鎵硒將成為國內為數不多的具有國際競爭優勢的產業之一。未來將把這些產品逐步開發出來并推向市場。
銅銦鎵硒薄膜太陽能電池，是指使用化學物質Cu（銅）、In（銦）、Ga（鎵）、Se（硒）通過共蒸發或后硒化工藝在襯底上形成吸收層的太陽能電池技術。
因襯底材質和工藝的不同，銅銦鎵硒薄膜太陽能電池的技術、應用領域也有所差異。目前，主要有銅銦鎵硒玻璃基薄膜、銅銦鎵硒柔性薄膜這兩種類型。
該技術采用多元素共蒸發的方式，在玻璃基襯底上沉積銅銦鎵硒功能膜層。上述中建材銅銦鎵硒項目所用的Avancis公司技術，以及中國神華項目所用的Manz公司技術均屬于此類型。
Avancis公司在2016年宣布，其基于該技術的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池的轉化效率為17.9%。
漢能的銅銦鎵硒玻璃基薄膜使用的是德國Solibro技術。該技術實驗室轉化效率達21%，量產轉化效率達到17%，并以平均每年1%的速度提高，是目前世界量產效率最高的共蒸發銅銦鎵硒玻璃基薄膜技術。
目前，銅銦鎵硒玻璃基薄膜太陽能電池產品主要應用于大型地面電站、分布式電站、戶用系統等領域。
根據工藝的不同，又分為濺射法和共蒸發法兩種。前者采用多元素濺射的方式，在柔性襯底上沉積銅銦鎵硒功能膜層，后者則通過多元素共蒸發的方式來實現。
與剛性玻璃基襯底相比，采用柔性襯底的銅銦鎵硒柔性薄膜太陽能電池兼具了輕、柔、薄等特性，因此應用更為寬泛?？蓮V泛應用于柔性屋頂、汽車應用、特種產品、電子產品等領域。目前，漢能MiaSolé多元素濺射法柔性單串組件效率17.3%，為該領域的世界紀錄。量產轉換效率已達到15.5%，并以平均每年1%的速度提高。