近日,由廣州市人民政府主辦的“聚焦廣州、投資未來,2009跨國公司論壇”上,中港合資建設4條25MW CIGS(銅銦鎵硒)薄膜太陽能電池生產線及CIGS薄膜太陽能電池生產技術研發中心的協議隆重簽署,國際領先的低能耗、低成本的薄膜太陽能電池制造技術正式落戶廣州,成為當天簽署的首個簽約的重點引進建設項目。廣州市張廣寧市長出席見證了簽約儀式。
據了解,此項目由(香港)耀飛發展(國際)有限公司和廣東信宇投資有限公司共同出資設立廣州市華茂能源科技有限公司具體運作,總投資達5億美元,其中外方投資1.12億美元,是國內迄今引進建設的首個同類大型環保新能源項目。根據協議,該項目已正式落戶廣州市白云區人和鎮,預計將于年內投產。
研究資料顯示,每小時陽光照在地球上的能量大于全球一年的能源消耗量。占地球總能量99%以上的太陽能, 以其取之不盡、用之不竭、沒有污染的特點, 成為各個國家爭相開發和利用的新能源之一。此前,太陽能開發利用的瓶頸之一在于傳統的晶體硅太陽能電池成本高企,無法下降到能夠取代常規能源的水平。“以薄膜太陽能為代表的新技術,能夠大幅降低建廠成本、制造成本和材料成本以及發電成本,可以加速太陽能的應用,達到經濟量產規模,”參加簽約儀式的耀飛發展(國際)有限公司負責人蔡焜煌博士介紹說,“我們擁有全球首家實現10MW以上CIGS太陽能薄膜電池商業量產的(臺灣)川飛能源股份有限公司,在生產制造技術、銷售渠道和產品研發等全方位的強力支持。”
據悉,作為耀飛發展(國際)有限公司重要股東的川飛能源股份有限公司,在臺灣上市, 主要從事太陽能CIGS薄膜、氫發電以及垂直風能等新能源的研發和生產,目前已在臺灣投產CIGS TF 廠一條5MW CIGS太陽能生產線及在建一條25MW CIGS太陽能生產線。擁有27國106項專利。2008年完成10兆瓦的產量,銷售收入4600萬美元,稅前收入2700萬美元。2009年預計投產200兆瓦的CIGS薄膜太陽能系統的生產能力,穩坐全球薄膜太陽能電池的頭把交椅。CIGS為臺灣經濟部中小企業創新研發項目, IZ950350,薄膜型:得到IEC-6164 6、JIS-C8991、CEC-701認定。公司目前市值達到270億新臺幣。公司科技人員有26位教授,65位博士,擁有強大的研發能力。
中方投資代表、廣州市華茂能源科技有限公司曹留華董事長稱,廣東信宇投資主要看重CIGS 薄膜太陽能電池光吸收系數高、轉化效率高、穩定性強等技術優點和經濟量產優勢,同時也看好未來國內太陽能應用市場。研究資料顯示,我國太陽能發電產業的應用空間非常廣闊。一方面,我國有荒漠面積100 余萬平方公里,主要分布在光照資源豐富的西北地區,如果利用荒漠安裝并網太陽能發電系統則可以提供非常可觀的電量。太陽電池組件不僅可以作為能源設備,還可作為屋面和墻面材料,既供電節能,又節省了建材,具有良好的經濟效益。另一方面,迄今我國邊遠地區仍有較多居民尚未用電,如果單純依靠架設電網供電,則成本高,建設周期長,不經濟。太陽能發電無需架設輸電線路,且建設周期短,可以有效解決邊遠地區用電的難題。
發展太陽能替代傳統能源,是國家提倡與鼓勵的環保能源與高技術產業方向。CIGS 薄膜太陽能項目的建設投產,在推進節約型社會建設、創新型國家戰略實施和廣東產業升級的背景下,具有標志意義。
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1、關于CIGS 薄膜太陽能電池
CIGS 薄膜太陽能電池是多層膜結構組件, 其主要結構有: 基底(通常是玻璃) 、背電極(通常是Mo) 、吸收層(p- CIGS) 、緩沖層(通常是n- CdS) 、透明導電層(通常是本征ZnO 及Al 摻雜ZnO 雙層結構) 、上電極(通常為Ni/Al) 、減反射層(通常是MgF2, 不一定要有) 。(圖1) 各層膜的結構與特性都將影響CIGS 電池的性能。除了玻璃基底外, 柔性的不銹鋼、聚合物(如: PET) 以及其它金屬薄片都可用來作基底, 并可與卷繞技術相結合大規模制備質量輕、可彎曲的電池。目前的熱門研究工作主要集中在: 吸收層制備工藝開發;替代緩沖層的研發(ZnO、ZnS、ZnInxSey、In( OH) xSy、In( OH)3、In2Se3 等都可用來替代毒性的CdS 作為緩沖層); 太陽能電池用透明導電膜( TCO)研發等。
產品用途包括:智能型太陽能屋(BIPV)、太陽能電廠、交通領域、通訊/通信領域、石油、海洋、氣象領域、太陽能一體化的帳篷、背包及為各種充電器提供、軍事、飛行器。
2、產業化的太陽能電池
目前進入產業化的太陽能電池主要有多晶硅太陽能電池、單晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池和薄膜太陽電池。
晶體硅太陽能電池對晶硅原料的依賴性很大,隨著全球晶體硅太陽能電池產能的不斷擴大,對晶硅原料的需求成為制約該行業發展的瓶頸。因此,尋找晶硅或減少對晶硅的依賴成為太陽能電池企業不得不面臨的選擇。而非晶硅太陽能電池工藝成熟、成本低,且無原料瓶頸。非晶硅科技轉化為一個大規模的產業,非晶硅太陽能電池成了光伏能源中的一支生力軍,對整個潔凈可再生能源發展起了巨大的推動作用。
非晶硅對光的吸收性,比晶硅強約500 倍。其在玻璃等基板上長成厚度約1 微米左右的非晶硅薄膜,就可以把光的能量有效吸收。非晶硅薄膜電池比晶體硅電池薄100 倍,這些薄膜可附著在廉價的基片介體如玻璃、活性塑料、或不銹鋼等材料之上,變化極為多樣。
由于國際市場“硅”原料的普遍短缺,非晶硅光電薄膜產業的研發成長,在轉換效率上,已逐漸接近于多晶硅太陽能電池,發電成本又僅為其三分之一。預計非晶硅光電薄膜產業的增長速度,將比多晶硅太陽能產業更為快速,非晶硅薄膜技術將成為今后太陽能電池的市場主流,有望在2010 年在光伏材料市場與晶硅平分秋色。
我國根據實際情況已經制定了鼓勵可再生能源利用的政策法規。鼓勵產業發展,使太陽能在21 世紀成為后續能源之一。我國加大投入力度,通過激勵政策,積極鼓勵大型企業參與太陽能光伏技術的產業活動。本項目通過產業化技術攻關、消化吸收等,使我國光伏制造產業在技術水平、市場規模、自動化程度方面趕上國際先進水平,為未來大幅度降低太陽能利用成本奠定基礎。
