在太陽能發(fā)電領(lǐng)域，由來已久的晶硅與薄膜技術(shù)路線之爭中，無論市場還是輿論，前者一直都占有上風(fēng)。不過，這一較量并未分出勝負。
9月8日，在2015中國光伏技術(shù)與裝備論壇上，長期研究太陽能電池的清華大學(xué)材料學(xué)院常務(wù)副院長莊大明推介了銅銦鎵硒（CIGS）薄膜太陽能電池。他在會后告訴記者，他已在該領(lǐng)域“取得了重要突破”。
CIGS是薄膜太陽能發(fā)電技術(shù)之一，其產(chǎn)品也是目前市場上主要的三種薄膜太陽能電池之一，另兩種是非晶硅（a-Si）和碲化鎘（CdS/CdTe）。
莊大明告訴記者，目前國內(nèi)薄膜產(chǎn)品的光電轉(zhuǎn)化率在15%-18%，中國科學(xué)院深圳研究院采用共蒸法研制出了轉(zhuǎn)化率為18.7%的CIGS薄膜太陽能電池，為目前國產(chǎn)技術(shù)的最高水平。
莊大明表示，其采用四元合金靶材一步濺射法，研制出的1cm*1cm的玻璃基底CIGS薄膜太陽能電池，轉(zhuǎn)化率可以達到18.9%。不過，其表示該技術(shù)目前還在進一步測試中，有望在年底投入產(chǎn)業(yè)化。
盡管如此，薄膜產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率依然低于絕大部分晶硅產(chǎn)品。中國能源學(xué)會新能源研究中心秘書長茅建生告訴記者，目前國內(nèi)單晶硅的主流產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率為19%-21%，多晶硅產(chǎn)品也有17.5%-18.5%。
單晶和多晶則是晶硅技術(shù)的兩種，二者的不同在于晶體品質(zhì)。單晶硅具有基本完整的點陣結(jié)構(gòu)，雜質(zhì)含量低，少子壽命（半導(dǎo)體材料和器件的重要參數(shù)，指少子的平均生存時間）長，因而光電轉(zhuǎn)化率更高，發(fā)電量更大。
但單晶硅的制備成本高于多晶硅，價格也更高，因而目前多晶硅的市場份額大于單晶硅。不過，由于單晶硅技術(shù)路線逐漸趨于成熟，以及綜合成本的降低，目前業(yè)界對單晶硅的呼聲越來越高。
生產(chǎn)成本上，薄膜產(chǎn)品稍遜于晶硅。茅建生稱，目前晶硅組件成本約為3.6元/瓦，而薄膜組件約為3.8元/瓦。
莊大明表示，其正在研發(fā)的新產(chǎn)品采用了國產(chǎn)設(shè)備，且關(guān)鍵原材料自給，因此可在150MW生產(chǎn)規(guī)模以上的情況下，將成本降至2.2元/瓦。
此外，資源的稀缺性也是“晶硅派”不看好薄膜技術(shù)的一大依據(jù)。英利集團首席技術(shù)官宋登元曾提出，光伏技術(shù)發(fā)展必須得有材料支撐，晶體硅在地殼中占27.1%，薄膜電池用的鉻、鎵、銦、硒等原材料都是地殼中的稀有元素，因此如果大規(guī)模發(fā)展薄膜技術(shù)，材料的可支撐性或成為障礙。
莊大明就此指出，中國是全球最大的銦產(chǎn)國，擁有全球30%-40%的銦儲量，主要位于廣西柳州、湖南株洲和郴州等地，生產(chǎn)1GW薄膜電池僅需2噸銦。不過，他也告訴記者，目前國內(nèi)正在研究將鋁替代銦、鎵等材料，理論轉(zhuǎn)化率甚至更高。
在莊大明等“薄膜派”看來，污染問題是晶硅技術(shù)最大的軟肋。硅在提純階段耗能較高，且產(chǎn)生較大污染，薄膜產(chǎn)品則相對清潔環(huán)保。
對于晶硅和薄膜的技術(shù)之爭，茅建生頗不以為然。“任何技術(shù)的可行性都必須用數(shù)據(jù)說話，各種不同的技術(shù)都值得大膽嘗試。”他說。
上海正硅新能源科技有限公司董事長吳協(xié)祥則認為，對于晶硅和薄膜這兩種技術(shù)路線，偏向任何一方都不對，二者各有優(yōu)劣，應(yīng)因地制宜。
他告訴記者，在高溫環(huán)境下，例如沙漠、戈壁灘等地區(qū)，夏天地面溫度可高達70多攝氏度，這時候就不適合使用晶硅產(chǎn)品，而應(yīng)該采用溫度系數(shù)小的薄膜產(chǎn)品。此外，有些地方光散射嚴重，直射光弱，也應(yīng)該采用薄膜產(chǎn)品。不過，中國大部分地區(qū)還是適合采用晶硅產(chǎn)品的。
目前，國內(nèi)絕大部分光伏企業(yè)采用的是晶硅技術(shù)。中國光伏行業(yè)協(xié)會秘書長王勃華稱，去年晶硅電池所占市場份額超過90%，薄膜電池僅占7.5%-8%，今年情況未有改變。
相比之下，薄膜技術(shù)在德、日、美等國的地位就高得多，原因不僅是這些國家對新興技術(shù)有較大容忍度，而且出臺了相應(yīng)的扶持政策。德國巴登符騰堡太陽能和氫能源研究中心（ZSW）一直是全球薄膜太陽能技術(shù)研發(fā)的橋頭堡，其于去年宣稱研制出轉(zhuǎn)化率為21.7%的CIGS薄膜太陽能電池，刷新歷史記錄。美國First Solar、日本Solar Frontier等全球最大的光伏制造商，所采用的也都是薄膜技術(shù)。今年7月份，麻省理工學(xué)院還在一份研究報告中，建議美國政府加大對薄膜技術(shù)的扶持。
中國的情況也在改變。今年6月，國家能源局、工信部、國家認監(jiān)委聯(lián)合對外發(fā)布《關(guān)于促進先進光伏技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)升級的意見》，提出要提高光伏產(chǎn)品市場準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，實施“領(lǐng)跑者”計劃，引導(dǎo)光伏技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)升級。
根據(jù)這項政策，多晶硅電池組件和單晶硅電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率分別達到16.5%和17%以上，可稱為行業(yè)“領(lǐng)跑者”，而硅基、銅銦鎵硒、碲化鎘及其他薄膜電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率只需分別達到12%、13%、13%和12%以上就可獲得這一稱號。莊大明稱，這意味著中國對薄膜技術(shù)的認可和容忍度也在加大。
中國最為人所知的薄膜太陽能發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)商則是漢能薄膜發(fā)電集團有限公司，但其知名度并非來自于與其相匹配的市場份額。其盈利絕大部分都來自于與母公司漢能控股集團及其聯(lián)屬公司的關(guān)聯(lián)交易，國內(nèi)市場并未打開。今年上半年，漢能薄膜減少九成關(guān)聯(lián)交易，導(dǎo)致其自2011年借殼上市以來出現(xiàn)首次虧損。
莊大明對記者說，漢能在收購了國外的技術(shù)，所宣稱的轉(zhuǎn)化率是國內(nèi)最高，但“有可能是拼了老命來的”。他解釋說，企業(yè)可以在不顧制造成本的情況下獲得一個超高的轉(zhuǎn)化率，但這樣的產(chǎn)品很難推向市場。因此，莊大明質(zhì)疑，漢能目前所面臨的最大問題或許就是成本高企。
國內(nèi)從事薄膜太陽能電池生產(chǎn)銷售的并非只有漢能集團。今年初，中國建筑材料集團有限公司通過旗下凱盛科技集團公司，斥資10億美元，在江蘇江陰建設(shè)500MW薄膜太陽能電池項目。凱盛科技在2014年底成立。
此外，煤炭央企神華集團，以及中國防雷行業(yè)龍頭企業(yè)之一廣西地凱科技有限公司，也都在研發(fā)生產(chǎn)薄膜太陽能產(chǎn)品。
包括前述上海正硅新能源科技有限公司，以單晶和多晶硅產(chǎn)品為主，同時與龍焱能源科技（杭州）有限公司合作推出薄膜太陽能電池。后者是香港龍炎科技有限公司在中國境內(nèi)的全資子公司，主要從事碲化鎘薄膜太陽能電池、組件、光伏系統(tǒng)工程、應(yīng)用產(chǎn)品的研發(fā)。
不過，吳協(xié)祥告訴記者，正硅新能源只負責(zé)系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用和市場推廣，產(chǎn)品的生產(chǎn)研發(fā)則由龍焱能源負責(zé)。盡管如此，他仍然看好薄膜產(chǎn)品，“這是有市場的。”他說。
