铜铟镓硒薄膜太阳能电池：光伏储能产业的新未来

走进蚌埠市高新区的凯盛光伏材料有限公司，正对着大门的一栋造型别致的建筑引人注目。墙体与“黑色玻璃”相互融合，勾勒出建筑的独到韵味。如果不是事先有所了解，你很难想象眼前的这栋楼竟然是一栋不折不扣的“绿色”建筑。看似寻常的“黑色玻璃”，其实是凯盛光伏材料有限公司上线生产的省重点项目——铜铟镓硒薄膜太阳能电池。这些“黑色玻璃”，满足生产车间和办公楼空调及照明系统的供电绰绰有余。

据埃森哲全球市场预测报告显示，到2020年，全球薄膜太阳能可开发市场规模为114万亿元，中国市场将超过20万亿元。瞄准市场需求，凯盛科技集团总投资100亿元，计划在蚌埠建设10条150MW(兆瓦)铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件生产线。目前，一期项目2条150MW生产线已经实现量产。

“高科技+新材料”

铜铟镓硒薄膜太阳能电池，具有“早起、贪黑、中午不打瞌睡”特点

7月3日，记者走进凯盛光伏材料有限公司铜铟镓硒薄膜太阳能电池生产车间，厂房宽敞明亮、现代化设备错落有致，灰色的地面、白色的厂房架构，红色的标语和黑色的管线整整齐齐、极具线条感，在厂房内行走几乎看不到灰尘。

上片、清洗、激光刻线、镀膜、热处理、效率测试、产品检测、组建包装……经过20多个环节，成型的铜铟镓硒薄膜太阳能电池模组精准地被放在指定位置上，整个生产线上仅有几名工作人员盯着电脑查看参数。“这是一个自动化、智能化和数字化的生产线，产品在制造过程中会经过很多次的检测。”凯盛光伏材料有限公司副总经理王昌华调侃道，“铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件就像一块夹心饼干，上下各一层玻璃，中间是电池膜层。看起来很简单，实际上对技术的要求很高。”

据了解， 凯盛光伏铜铟镓硒薄膜太阳能电池项目是中国建材集团所属凯盛科技集团推进实施的战略性新兴产业项目。一期2条150MW(合计300MW)铜铟镓硒薄膜太阳能电池生产线投资20亿元，于2017年在蚌埠建成投产，2017年8月工艺设备开始陆续搬入、安装、调试，同年10月第一片铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件在凯盛光伏材料有限公司成功下线。目前，月投片量30000多片，预计年底实现产能120MW，明年4月份达到300MW产能。项目全部建成后将达到年产1.5GW(吉瓦)的生产能力，成为全国规模最大、技术最先进的薄膜太阳能电池研发与制造基地。

走过生产线，来到组建装包下线车间，一块黑色薄膜太阳能电池“站在”地上，电池顶部灯光闪烁。“不在室外也能发电?”记者问道。

“这就是优势所在。”王昌华告诉记者，铜铟镓硒薄膜太阳能电池具有“早起、贪黑、中午不打瞌睡”的特点，不仅吸收光谱波长范围广，发电稳定、转换率高，还可以保持长期工作不衰减。

“我们现在的光电转化率达到多少了?”

总经理徐根保认为：“这个概念必须有个限定词。从科学上看，我们的样品电池转化率已经达到22%以上，而在技术上，能够达到转化率19.2%以上，但目前从工程角度上，在生产线上，我们电池的光电转化率为15.2%以上。”

“初引进+再创新”

拓展延伸产业链，瞄准前沿升级技术

“进步源于创新，发展依托科技。”在凯盛光伏材料有限公司，随处可见这样的标语。

推进科技创新，就要瞄准世界科技前沿，引领科技发展方向;推进科技创新，就要面向经济主战场，面向国家重大需求。虽然铜铟镓硒薄膜太阳能电池拥有诸多优势，但需要攻克的技术难点不少。为了迎头赶上，凯盛光伏瞄准产业前沿和发展趋势，以安徽省大力发展硅基新材料产业为契机，通过并购国外企业、引进消化吸收再创新的方式，借梯登高，在较短时间内攻克诸多难点，实现了工艺技术的跨越发展。

时间拨回到5年前，中国建材集团所属的凯盛科技集团有限公司全资收购德国阿旺西斯公司，包括其托尔高CIGS(铜铟镓硒)工厂、慕尼黑研发中心等固定资产及发明专利、专有技术等全部知识产权，掌握了国际领先的CIGS薄膜电池核心技术。全线打通中国薄膜太阳能光伏产业链，以“中国创造”的技术和品牌优势参与全球新能源市场的竞争。

在记者采访过程中，不时能够看到公司内走动的国外技术专家。“人才对于科技创新非常重要，我们引进了不少国际一流人才。”徐根保本人就是特聘专家。

铜铟镓硒薄膜太阳能项目在蚌埠落地，不是想当然。项目的投产，离不开上下游产业链，也能够带动整个行业的发展。安徽确定了蚌埠硅基新材料产业园硅基新材料集聚发展基地等14个战略性新兴产业集聚发展基地。“近年来，蚌埠玻璃工业设计研究院致力于发展新玻璃、新材料、新能源、新装备‘四新’产业，多条超薄信息显示玻璃生产线，为下游产业降低了大量成本。”王昌华说，“比如，薄膜太阳能电池离不开高温玻璃，以前依赖进口产品，如今我们的上游企业也能生产出优质产品，这让铜铟镓硒薄膜太阳能电池的原材料成本大大降低，能以更低成本打造顶尖技术的‘升级版’，使得铜铟镓硒薄膜太阳能电池在世界舞台上更具竞争力。”

“降成本+提效率”

打造绿色动力新引擎，踏上发展高速路

创新之花还在不断绽放。

王昌华说，新技术新材料的应用，不仅提高了转换效率，还让整个生产过程实现了绿色生产。

党的十九大报告明确提出要鼓励发展绿色产业，壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业，使绿色产业成为替代产业，接力经济增长。

王昌华认为，铜铟镓硒太阳能薄膜电池可以广泛应用于光伏建筑一体化、智慧农业、新能源汽车、电子产品等领域，特别是在建筑方面能成为实现未来建筑绿色、节能、环保的重要支撑。以发电建材来说，它改变了以往一味强调节能建材的理念，而是赋予了建材自我发电的功能，“传统意义上的建材，即便节能水平再高，也终究是要消耗能源的”。

有数据表明，全球建筑活动所消耗的能源占总能耗近50%，占自然资源总消耗量的40%。污染方面，大约一半的温室效应气体来自与建筑材料相关的生产以及运输、建筑施工以及相关的能源消耗、废弃物。在这一背景下，“绿色建筑”意义非凡。技术层面之外，凯盛光伏从传统的光伏电站建设、运营转而瞄准光伏终端应用市场，加速传统光伏行业的创新升级，扩大加快清洁能源在终端市场的应用。

在徐根保看来，尽管现在铜铟镓硒薄膜太阳能电池的市场占有率不高，但这代表着行业发展的一种趋势，“星星之火，可以燎原”。

大海般广阔的市场，既孕育着供给提升的无限可能，也蕴含着需求释放的无穷潜力。只要在供给与需求之间搭好桥梁，以更多更优质的供给回应更大更高端的需求，就能形成更为强大的国内市场，在更高层次上实现供需结构再平衡。在产品展示区，记者看到多种不同颜色的铜铟镓硒薄膜太阳能电池，如今他们可以生产出16种不同颜色的薄膜太阳能电池，满足市场的不同需求。

“铜铟镓硒薄膜太阳能的柔性化、美观度(颜色的一致性)、综合发电效率，都是其他光伏产品很难实现的。我们相信，通过规模化、技术提升、材料的利用等手段，铜铟镓硒太阳能电池的降本空间非常大，未来市场前景广阔。”徐根保说。

·记者手记·

开门创新才能抢占制高点

太阳能电池，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。如今市场上的太阳能电池，多是晶体硅太阳能电池，晶体硅电池目前的光电转化率已经基本到达“天花板”，而薄膜太阳能电池的转化率还有很大的提升空间，而且还具有污染小、不衰退、弱光性能好等特点，市场前景广阔。

新技术由发展需求孕育，也是经济持续增长的新引擎。铜铟镓硒薄膜太阳能电池技术，这种全清洁高效的现代能源技术能够有效推动能源生产和消费革命。凯盛光伏看准时机、瞄准需求，收购在铜铟镓硒薄膜太阳能电池技术方面居世界前列的法国阿旺西斯公司，站在巨人肩膀上，谋求更好发展。

凯盛的创新启示，是开放环境下的创新，绝不能关起门来搞，而是要聚四海之气、借八方之力，深化国际科技交流合作，融入全球科技创新网络，深度参与全球科技治理，在更高起点上推进自主创新。

用新技术占领创新制高点，还要有“技术预见”。从目前的市场占有份额来看，薄膜太阳能电池只有10%左右，而“技术预见”就是要用未来之眼看现在，明确当下的着力点。虽然眼下市场份额不高，但潜力巨大，不少太阳能行业巨头纷纷在薄膜太阳能电池上发力，因此，需要分析好国内外技术竞争态势，进一步盘活用好厚实的创新“家底”，向新兴产业技术、颠覆性技术等领域延伸。

创新是民族进步之魂，科技是国家强盛之基。勇于攻坚克难、追求卓越、赢得胜利，积极抢占科技竞争和未来发展制高点。技术创新的浪潮奔涌向前，必将为推动高质量发展持续送上强劲动力。