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時(shí)下的中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)，多晶硅與薄膜太陽(yáng)能電池的爭(zhēng)論不絕于耳，關(guān)注度最高的不外乎是轉(zhuǎn)換效率、規(guī)模化可能性、組件可靠性及系統(tǒng)成本等。當(dāng)硅基薄膜電池在轉(zhuǎn)換效率上一直處于被動(dòng)地位時(shí)，薄膜陣營(yíng)的CIGS(銅銦鎵硒)太陽(yáng)能電池似乎大有后來(lái)居上的勢(shì)頭。

“CIGS太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率比硅基薄膜電池高，目前量產(chǎn)的電池轉(zhuǎn)換效率約為10%。實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)則更高，且未來(lái)提升的空間非常大。”Veeco大中華區(qū)總經(jīng)理王克揚(yáng)表示，“CIGS可制造出柔性襯底的太陽(yáng)能電池，實(shí)用性將是其另一優(yōu)勢(shì)。”CIGS顧名思義，就是銅、銦、鎵、硒四種元素的縮寫(xiě)，也就意味著這種電池的制造與四種元素材料的來(lái)源息息相關(guān)。中國(guó)地大物博，銦和硒在中國(guó)的儲(chǔ)量超過(guò)全球總量的60%，也就是說(shuō)，中國(guó)在發(fā)展CIGS電池方面有著先天的優(yōu)勢(shì)。

那么，資源豐富為何沒(méi)有促使CIGS出現(xiàn)“井噴式”的發(fā)展呢？“技術(shù)和環(huán)保是CIGS的兩大攔路虎。”王克揚(yáng)坦陳，“CIGS電池的技術(shù)較為復(fù)雜，其中的吸收層是影響效率的關(guān)鍵，而且不易控制。長(zhǎng)期來(lái)看，我們有足夠的銦可用。銦主要是鋅礦石處理的副產(chǎn)品，目前提煉銦主要受設(shè)施和工藝經(jīng)濟(jì)性的限制。另外，CIGS電池中的緩沖層CdS是有毒的，對(duì)它的環(huán)保控制以及尋找可替代性技術(shù)也是當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。許多含Zn以及In的薄膜，如ZnO、ZnS、ZnInxSey等都極有希望使得CIGS擺脫‘環(huán)保能源不環(huán)保’的尷尬境地。”

眾所周知，CIGS的制造是在Soda-Lime玻璃基片或柔性背底上先鍍Mo底電極。電池的制備是將Cu、In、Ga金屬和Se源在真空腔室內(nèi)進(jìn)行多元共蒸發(fā)，或是將金屬Cu、In、Ga通過(guò)濺射、蒸發(fā)或電沉積按配比成膜，再在Se氣氛中硒化。目前，Veeco的CIGS太陽(yáng)能設(shè)備有兩大產(chǎn)品線：FastLine與FastFlex，分別用于玻璃與柔性襯底的太陽(yáng)能電池制造。FastLine是采用蒸鍍技術(shù)，利用直線型噴嘴將化學(xué)原料噴灑于基板上，可極大提高原料利用率和降低鍍層厚度的不均勻性。傳統(tǒng)的濺射方法中，只有約45%的In被利用，大部分被損失掉。而Veeco的蒸鍍法則將In的利用提升到75%，成本得以降低。

2008年，CIGS電池的產(chǎn)量在40MW左右。雖然與多晶硅和硅基薄膜電池還無(wú)法相提并論，但CIGS電池組件在日光曝曬下性能穩(wěn)定、轉(zhuǎn)換效率提升空間大、可淀積在柔性襯底上等諸多優(yōu)點(diǎn)還是頗具吸引力。有分析人士認(rèn)為，CIGS組件的市價(jià)有可能超過(guò)晶體硅，潛力不亞于多晶硅電池。“CIGS是直接能隙材料，比非晶硅具有更高的吸光系數(shù)，高轉(zhuǎn)換效率和低材料成本的優(yōu)勢(shì)非常明顯。”王克揚(yáng)說(shuō)，“基于CIGS的太陽(yáng)能電廠、建筑一體化（BIPV）和便攜設(shè)備等終端市場(chǎng)應(yīng)用非常廣闊，CIGS在每瓦成本上的競(jìng)爭(zhēng)力是可以預(yù)見(jiàn)的。”

CIGS電池最常被人詬病的劣勢(shì)是應(yīng)用面積。理論上來(lái)說(shuō)，在維持CIGS電池的成本及外觀優(yōu)勢(shì)前提下，這一弱點(diǎn)將被克服，即在相同面積下，CIGS電池的發(fā)電量將不比多晶硅電池低，這是薄膜電池陣營(yíng)的一個(gè)重大突破。市場(chǎng)普遍預(yù)估當(dāng)商業(yè)化薄膜光伏模塊轉(zhuǎn)換效率達(dá)到12%時(shí)，薄膜光伏電池的市場(chǎng)滲透率將大幅提升。

1977年，美國(guó)Maine大學(xué)率先開(kāi)始了CIGS太陽(yáng)能電池的研究。經(jīng)過(guò)逾30年的發(fā)展，CIGS贏得的關(guān)注似乎正在穩(wěn)步增加。也許未來(lái)它與其它熱門(mén)太陽(yáng)能電池的博弈還會(huì)持續(xù)上演，但是技術(shù)進(jìn)步將推動(dòng)CIGS向前發(fā)展已無(wú)需再懷疑。