近日，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布的《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確提出“十三五”期間，分布式光伏發(fā)電要達(dá)到6000萬千瓦以上的裝機(jī)規(guī)模。數(shù)據(jù)顯示，截至2015年底，我國分布式發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量只有606萬千瓦。這意味著“十三五”期間，分布式光伏裝機(jī)規(guī)模至少要增九倍以上，我國光伏產(chǎn)業(yè)格局將又一次發(fā)生變革，這一次走上潮頭的將是薄膜電池組件。

薄膜電池組件輕、薄、柔，應(yīng)用優(yōu)勢強(qiáng)

國家能源局新能源和可再生能源司副司長梁志鵬不久前向媒體表示，“十三五”期間，分布式光伏的大力發(fā)展會(huì)使地面電站發(fā)展空間受到擠壓。

從應(yīng)用角度來看，薄膜太陽能電池因其輕、薄、可彎曲、顏色多變等優(yōu)點(diǎn)，更適用于屋頂及光伏建筑一體化等分布式光伏的建設(shè)，可緊貼依附在建筑物表面。且薄膜電池組件因其受天氣情況影響較小，發(fā)電量較晶硅組件更高。據(jù)了解，目前薄膜太陽能電池光敏層厚度僅為約2微米，每瓦組件的生產(chǎn)過程耗電不足0.5度。

CIGS(銅銦鎵硒)薄膜太陽能電池又因其轉(zhuǎn)換率高、性能穩(wěn)定、制造成本低、抗輻射能力強(qiáng)、零污染、光譜響應(yīng)范圍寬等特點(diǎn)，在目前已經(jīng)能進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的3種薄膜電池中更為受到推崇。

在分布式光伏項(xiàng)目中，除屋頂光伏外，企業(yè)更瞄準(zhǔn)了光伏建筑一體化的機(jī)遇，看到薄膜太陽能電池組件作為建筑材料的巨大市場。我國薄膜太陽能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長、武漢市圣德利科技有限公司董事長(以下稱“圣德利”)楊麗平表示，以薄膜太陽能電池組件作為玻璃幕墻，既美觀，還可以發(fā)電，且正負(fù)溫差約3攝氏度，冬季保溫，夏季隔熱，可以代替厚厚的保溫層，在國內(nèi)外有不少成熟的運(yùn)用實(shí)例。目前，德國Manz集團(tuán)和漢能集團(tuán)總部的大樓均采用薄膜太陽能電池作為建筑外墻。

圖為德國Manz集團(tuán)云南石林光建一體化ClGS薄膜太陽能組件項(xiàng)目，辦公樓外墻，2012年建成，運(yùn)行盡5年，未出現(xiàn)光衰，發(fā)電量超過設(shè)定效率

據(jù)了解，圣德利將在2017年與合作伙伴探討以高效低成本的玻璃替代材料為主線，與國內(nèi)相關(guān)廠家合作，使電池成本減低10%。

CIGS薄膜光伏電池組件發(fā)電效率連年提升

目前，CIGS薄膜光伏電池組件業(yè)界最高轉(zhuǎn)換效率由德國巴登符騰堡太陽能和氫能源研究中心(ZSW)保持，該研究中心在今年6月研制出新型電池使用共蒸鍍法，將轉(zhuǎn)換效率提升到22.6%，此結(jié)果已獲得弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所認(rèn)證，這也是ZSW第五次刷新世界紀(jì)錄。

近年來，CIGS薄膜光伏電池組件效率以令人驚奇的速度迅速提升，過去三年，在ZSW和其合作伙伴Manz集團(tuán)的努力下，薄膜光伏電池組件每年以接近1%的速度提升，帶動(dòng)太陽能發(fā)電成本不斷降低，可見CIGS薄膜光伏電池組件發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

ZSW創(chuàng)始人肖克教授自上世紀(jì)80年代起，就致力于研發(fā)高效低成本的太陽能電池，他領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)多次刷新薄膜太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換率世界紀(jì)錄，被譽(yù)為“德國太陽能之父”，他也是世界上唯一獲得歐盟“貝克勒爾”獎(jiǎng)(Becquerel-Preis——全球光電領(lǐng)域的最高獎(jiǎng)項(xiàng))的研究CIGS電池的科學(xué)家。

肖克教授已將眼光投入中國，成為位于武漢東湖高新技術(shù)開發(fā)區(qū)圣德利公司的合伙人、首席科學(xué)家。目前，圣德利正與ZSW及其合作伙伴——德國Manz集團(tuán)合資引進(jìn)該公司第三代CIGS薄膜太陽能核心技術(shù)，計(jì)劃用3年時(shí)間分三期建成總產(chǎn)量達(dá)560兆瓦、轉(zhuǎn)換率達(dá)16%的CIGS薄膜太陽能電池生產(chǎn)研發(fā)基地。

圖為武漢市圣德利科技有限公司董事長楊麗平

圣德利董事長楊麗平表示，圣德利薄膜太陽能電池組件生產(chǎn)線將為交鑰匙生產(chǎn)線，依托肖克及其團(tuán)隊(duì)，以及Manz集團(tuán)的先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)人才，將有能力生產(chǎn)國際一流CIGS薄膜電池組件。其第一條生產(chǎn)線將于2017年3月建設(shè)生產(chǎn)，投產(chǎn)第一時(shí)間將申請(qǐng)升級(jí)版領(lǐng)跑者計(jì)劃。楊麗平認(rèn)為，由于CIGS薄膜技術(shù)的迅速進(jìn)步和巨大潛力，分布式光伏2020年裝機(jī)量有望超過6000萬千瓦。

武漢或成領(lǐng)軍城市

武漢市政府頗具慧眼地看到了薄膜太陽能的發(fā)展?jié)摿Γe極實(shí)施“城市合伙人”計(jì)劃，今年3月公布的首批城市合伙人國際領(lǐng)軍人物就有“德國太陽能之父”——肖克教授，他負(fù)責(zé)的武漢市重大工業(yè)項(xiàng)目“武漢圣德利CIGS薄膜太陽能項(xiàng)目”，在2016年被評(píng)選為國家級(jí)“中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展重點(diǎn)推廣項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：H-2016001);科技部組織申報(bào)以圣德利公司為理事長單位主體的國家級(jí)“薄膜太陽能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”也于2016年9月正式成立。

通過“武漢城市合伙人”計(jì)劃，武漢市加大引進(jìn)世界級(jí)產(chǎn)業(yè)科學(xué)家力度，成功引進(jìn)肖克教授和團(tuán)隊(duì)。目前，武漢光伏新能源工業(yè)技術(shù)研究院、武漢市圣德利科技有限公司院士工作站也即將掛牌成立，借助德國在電子、精密機(jī)械、自動(dòng)控制方面的領(lǐng)先優(yōu)勢，推動(dòng)我國相關(guān)新興產(chǎn)業(yè)超常規(guī)快速發(fā)展，形成自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)技術(shù)，使武漢市有望成為世界領(lǐng)先的薄膜太陽能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心。

創(chuàng)新聯(lián)盟助推產(chǎn)業(yè)跨越發(fā)展

今年9月，我國首家薄膜太陽能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟在北京成立，由科技部、中國高科技產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略聯(lián)盟指導(dǎo)、圣德利、中科院上海高等研究院、北京新型材料建筑設(shè)計(jì)研究院、北京現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)規(guī)劃研究院、德國氫能與太陽能研究中心、申銀萬國(北京)基金管理有限公司、德國Manz集團(tuán)、東方日立電控設(shè)備有限公司等十?dāng)?shù)家單位和機(jī)構(gòu)聯(lián)合發(fā)起。

據(jù)了解，該聯(lián)盟成立后，有效整合產(chǎn)學(xué)研金用各方資源，圣德利科技有限公司及國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室2017年將就“提高CIGS薄膜光伏電池轉(zhuǎn)換效率的產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)”、“高效CIGS薄膜光伏電池技術(shù)的研發(fā)”等課題與德國Manz公司及ZSW開展合作交流，力爭使產(chǎn)線電池效率超過16%，開發(fā)轉(zhuǎn)換效率高于23%的小面積薄膜電池及前沿技術(shù)。通過對(duì)高科技產(chǎn)業(yè)共性核心基礎(chǔ)技術(shù)的研究及自主創(chuàng)新，形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、專利技術(shù)和專有技術(shù)，帶動(dòng)重大應(yīng)用示范，引領(lǐng)和推動(dòng)國內(nèi)薄膜太陽能產(chǎn)業(yè)的建設(shè)和發(fā)展。

在政府、企業(yè)、專家的合力推動(dòng)和政策支持下，我們有理由相信，分布式光伏的大發(fā)展，光伏產(chǎn)業(yè)“薄膜時(shí)代”的到來指日可待。