中国CIGS薄膜太阳能的产业化进程

云南石林，大多数人听到这个字眼的第一反应：这是一个著名的风景区。事实上这只是它的一个释义，在网络上简单一搜，除了“云南石林风景区”这个义项之外，“云南省石林彝族自治县”也跃然而出。风景区的大名自然不用说，“世界上唯一位于亚热带高原地区的喀斯特地貌风景区”、“天下第一奇观”等描述足以让它声名远扬，而作为地名的石林，同样有着聚焦目光的地方。

熟悉国内光伏行业的人大概都知道位于云南石林国内最大的1兆瓦级薄膜太阳能并网电站，2012年7月由北京桑林蓝天自控技术有限公司建成投产。之所以说它聚焦光伏行业人士的目光，是因为这一薄膜电站采用的是CIGS技术，是中国在CIGS薄膜太阳能领域的首列示范工程，称得上是CIGS薄膜电池商业化运用的重大突破。而且根据电站运营商的监测数据来看，运行至今产品表现良好，最关键的参数是该产品虽然在成本和转化率上不及多晶硅切片的太阳能电池，但由于弱光性强、吸收频谱宽以及在高温下较佳的功率衰减表现，电站发电效率反而比同等规模的晶硅电站高出10%左右。

众所周知，晶硅路线一直以来都在全球光伏产业中占据主导地位。但在2009年之前，随着欧美市场的持续火热，全球多晶硅价格也一路飙升至历史峰值，晶硅电池成本的不断提升，也使得薄膜电池成本低廉的优势达到最大化程度，而这也催生了薄膜太阳能电池行业在这一时期的高速发展。

OFweek行业研究中心提供的资料，可以表明这一时期全球薄膜太阳能电池行业的发展盛况。2007年全球薄膜太阳能电池产量达到400MW，较06年的181MW大幅增长了120%，2007年薄膜太阳能电池市占率由2006年的8.2%提升至2007年的12%，而2008年已达到15%-20%。2008年全球薄膜太阳能电池产量达892MW，同比增长123%。而2009年FirstSolar一家公司的产量就达到1.1GW，居全球之首。

但我们知道，这一时期薄膜太阳能电池的蓬勃发展，主要是受以FirstSolar为代表的CdTe技术线路的推动，CIGS技术路线的推进速度显然要缓慢很多。以MiaSolé（近期被中国汉能控股收购）、SolarFrontier、WurthSolar（2012年被德国Manz收购）、Nanosolar等为代表的海外企业虽然在转换效率方面逐年提升，但这并不足以在市场层面取得占有率的大幅度突破。

相比起来，中国国内CIGS产业起步更晚，受生产设备和技术瓶颈的制约，产业发展一直缓慢。相关数据显示，2001年以前国内从事CIGS薄膜太阳能电池研究的单位极少，稍有影响的是天津南开大学光电子所和清华大学机械工程系功能薄膜研究室，之后北京大学重离子实验室、清华大学材料科学与工程系、中国科技大学、内蒙古大学、云南师范大学、地质大学等也开始开展CIS系太阳能电池的研究。由于当时国家投入经费少，电池技术难度大，只有南开大学在天津市自然科学基金与国家科技攻关少量计费资助下维持了下来，在“十五”期间铜铟硒太阳电池被列入国家863重点课题，使这种电池在中国有了长足发展。

近年来，中国国内不少厂商在这一领域投入不断加大，也陆续涌现了山东孚日光伏、汉能控股集团、天津泰阳光电、苏州高赛太阳能等一批企业。产业应用方面，也出现了文头所讲的云南石林1兆瓦级薄膜太阳能电站项目，不过这足以令中国太阳能光伏行业信心振奋的项目，却因为核心技术来自德国，而令国内频频在这一领域“放卫星”，但迟迟不见实质性进展的诸多厂商尴尬不已。

那么，在中国市场拔得头筹的Manz集团的CIGS技术究竟有何独到之处呢？笔者深入考究之后梳理出如下思路。Manz集团虽然成立于1987年，但就该集团的CIGS技术而言，最早可以追溯到1975年。彼时斯图加特大学电子物理研究机构即以开启CIGS技术实验室研究，至今已经累积了相当丰富的知识。与没有任何技术底蕴，半路出家的中国企业而言，数十年的沉淀，使得Manz集团在CIGS领域里保有历史且具深厚扎实的技术基础。

时至今日，Manz集团已经成为全球唯一具有CIGS组件量产经验的设备供货商。Manz的CIGS交钥匙生产线采用线性共蒸镀源，为世界独有的高端工艺，在一定规模的产能之下，通过Manz的核心技术所生产的CIGS组件良品率高达94%以上，效率大幅提升超过15.3%。更关键的是以巨型玻璃为基础并采用本地材料，可以大幅缩减材料成本及厂房建设成本。

Manz集团保持在CIGS领域竞争力的动作包括：在设备上独家开发了全世界第一条在线式的化学水浴沉积设备，目的就是要达到100%的关键设备自主化，并在真空设备部分，成立了ManzCoating专门负责生产研发溅射机台和共蒸镀机台。另外，也将持续投入人力及物力，开发更优异的光伏生产设备，并致力于把ZSW实验室共蒸镀技术放入到量产规模。

回过头来我们再看中国CIGS产业的进程，石林示范项目的成功运行，是否意味着中国CIGS薄膜太阳能的产业化进程将步入快车道？答案并非那么简单。就这一问题笔者曾经与太阳能制造商Manz集团方面有过沟通。在Manz集团看来，优势明显的CIGS路线并没有迅速在市场上占据较多份额的原因，主要在于CIGS存在一定的技术难度，还有设备限制，懂晶硅的人不一定懂CIGS，这其中存在的原因有技术的门坎，还有一些是偏见。Manz集团认为，中国CIGS技术仅在实验室有较好的结果，解决不了产业化一片空白的困境，若要建立起行业对CIGS路线的绝对信心，必须先下定决心引进先端技术及设备，这样一来才能加速铜铟镓硒产业化，否则永远只是纸上谈兵。

2009年之后的这几年，全球光伏市场的整体走势如过山车般。现如今当欧洲市场风光不再，当新兴市场回归理性，晶硅与薄膜路线的激烈竞争格局愈发凸显。在这样的大背景下，中国CIGS薄膜太阳能的产业化进程依然任重而道远。

Manz集团已经准备好为中国客户提供更高端的工艺设备，而做为中国CIGS薄膜太阳能产业化进程主力军的国内厂商的动作呢？我们拭目以待！

来源:OFweek太阳能光伏网