近日,德国Manz集团在CIGS薄膜太阳能工艺的研发伙伴巴登-符登堡邦太阳能和氢能研究中心(ZSW),在CIGS薄膜太阳能效率方面又创下了21.7%的新世界纪录,汉能太阳能刚创下的纪录又被打破了——等等,为什么说“又”?进入2014年以来,CIGS薄膜电池的概念在中国一度变得火热起来。特别是汉能成功收购Solibro、MiaSolé等CIGS领域知名企业后,伴随着李河君的大力推广,CIGS薄膜电池想必给很多人留下了印象。温度系数低、弱光发电性好、质量轻、柔性可弯曲、色彩可调,CIGS优点多多

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盘点李河君的那些“竞争对手”:CIGS第一争夺战

2014-09-29 09:04 来源: OFweek太阳能光伏网 作者: 黄大娃

近日,德国Manz集团在CIGS薄膜太阳能工艺的研发伙伴巴登-符登堡邦太阳能和氢能研究中心(ZSW),在CIGS薄膜太阳能效率方面又创下了21.7%的新世界纪录,汉能太阳能刚创下的纪录又被打破了——等等,为什么说“又”?

进入2014年以来,CIGS薄膜电池的概念在中国一度变得火热起来。特别是汉能成功收购Solibro、MiaSolé等CIGS领域知名企业后,伴随着李河君的大力推广,CIGS薄膜电池想必给很多人留下了印象。温度系数低、弱光发电性好、质量轻、柔性可弯曲、色彩可调,CIGS优点多多。而国内外对于CIGS太阳能电池效率的狂热追求,也在不断地刷新着人们对于CIGS电池最高效率记录的认识。最高效率纪录你追我赶,CIGS薄膜电池的前景一片大好。

ZSW研究人员及其研制的CIGS样品

GIGS薄膜电池能否为企业带来盈利,最终还是要看量产化电池的效率,实验室效率无疑是量产结果的保证。GIGS薄膜太阳能电池第一个商业量产实现者为SolarFrontier,其初始转换率为13%。而汉能在吸收转化Solibro技术后,目前CIGS组件也已量产,量产转化率达15.7%。作为全球唯一的CIGS交钥匙生产线供应商,Manz这款整合的解决方案生产出的薄膜模块效率也高达14%。另外,除了这几家执CIGS牛耳的知名企业外,美国、日本、瑞典、韩国等均在CIGS太阳能发电上有了突破。而本文,就将为读者们盘点近期全球在CIGS薄膜电池所达成的新成就,看看“第三富豪”李河君在CIGS薄膜上有哪些竞争对手吧!

汉能:CIGS组件打造薄膜帝国根基

2013年十二月,汉能太阳能曾公布了其CIGS薄膜太阳能技术继达到18.7%光伏组件效率后,0.5平方厘米面积的CIGS薄膜太阳能实验室电池也又提升至19.6%转换效率,并获独立研究机构FraunhoferInstitute所确认。然而,这个内部纪录很快又被自己打破,今年四月份,汉能太阳能旗下德国子公司Solibro又实现20.5%的转换效率,并得到美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)的证实。五月,这个纪录又被提高到了21%。

对Solibro的成功收购,不仅让汉能在全球获得了巨大的名声,CIGS薄膜电池的先进技术也让其受益匪浅,可谓“里子”“面子”双丰收。通过全球技术整合和自主创新,汉能的薄膜发电技术已达到国际领先水平,CIGS组件量产转化率已达15.7%,是目前有记录的第一名。根据汉能与德国新格拉斯科技集团签署的设备采购协议显示,汉能CIGS电池采用的是缓冲层沉积技术。

目前,汉能已在四川、广东、海南、浙江、山东、江苏等地投资建设了太阳能薄膜发电产业研发制造基地,总产能达到3吉瓦。同时,汉能还在全球进行电站资源开发,已与新疆、内蒙古、宁夏、江苏、海南、山东、河北等省区以及欧洲多国签订了约10吉瓦的太阳能薄膜电站建设协议。特斯拉在中国兴建的两个太阳能超级充电站之一,就是采用的汉能CIGS薄膜组件,近期,汉能还在主攻太阳能快速电站领域,可为盆满钵满。

MANZ:最高效率保持者

利用共蒸镀制程工艺,Manz与其CIGS薄膜太阳能工艺的研发伙伴巴登-符登堡邦太阳能和氢能研究中心(ZSW)在CIGS薄膜太阳能效率方面连续创下最高纪录。近日,在ZSW的CIGS薄膜太阳能效率更是创下了21.7%的新世界纪录,击败了此前今年早些时候由瑞典研究人员创下的21%的纪录。这个纪录由德国弗莱堡的德国弗劳恩霍夫协会太阳能系统研究所正式认证。

除了最高效率纪录外,manz还以之开发出CIGSfab方案

据了解,创下该纪录的主要工艺共蒸镀制程工艺拥有绝佳的再现性,也就是可以轻易地从实验室转移到量产生产线,为此,Manz在德国施韦比施哈尔(Schwaebisch-Hall)的生产据点设立CIGS创新生产线(innovationline),大量生产CIGS模块,将实验室内的成果透过量产加以实践。自收购WürthSolar后,Manz研发人员便持续展现出惊人的突破,不仅效率大幅提高,同时薄膜工厂所需的投资金额也减半,这些均是开发蓝图中的重要里程碑。在Manz所设立的CIGS交钥匙方案(CIGSfab)中,生产成本取决于工厂位置及规模,尽管如此,CIGS薄膜工艺的生产成本可比目前仍最盛行的多晶硅太阳能工艺,降低多达50%。

注:自2010年以来,ZSW连续创下同时期CIGS效率最高纪录,从2010年的20.3%,到2013年的20.8%,乃至最新的21.7%。可惜很快就被其他企业记录打破,不知如今21.7%的效率又能保持多久?

瑞典Midsummer:寻找低成本电池的机会

Midsummer是瑞典一家制造低成本和可挠性CIGS薄膜电池设备的供应商。2014年一月,Midsummer的研发团队开发了高速制造CIGS太阳能电池片在真空状态溅射沉积所有材料,据称,这将提供许多发展中国家生产低成本高效率电池片的机会。

Midsummer研发团队的努力成功研发15.0%孔径面积转换效率的无镉CIGS电池片,并采用0,3毫米厚度,尺寸225平方毫米的不锈钢基板。透过冲压含铁的不锈钢作为基材,使用溅射技术沉积缓冲层,一般来说是化学气相沉积技术或通过原子层沉积,而铜铟镓硒层是利用合金靶材以短周期溅射沉积,其制程改善一般硒化太阳能电池所需要的长时间。

透过高速溅射技术,太阳能电池的制造周期可大大缩短。Midsummer应用不锈钢为基板材料且电池片无含毒镉成分,其生产高效率薄膜铜铟镓硒电池片之制程能力极具竞争力。

Stion:未经验证的最高效率

2014年3月,美国CIGS薄膜开发商Stion宣称,其原型CIGS电池(20cmx20cm)实现了23.2%的转换效率。不过,该公司并未透露该结果是否已得到独立验证。Stion表示,其CIGS薄膜电池组件商业化生产的效率瞄准20%以上的目标。在单片65cmx165cm尺寸的组件上,其效率或可达到20-22%。

Stion宣称其原型CIGS电池实现了23.2%的转换效率

2012年6月NREL曾证实Stion公司65cmx165cm尺寸的CIGS电池的受光面积效率达到14.8%,组件效率13.4%,功率145W。近两年的钻研,Stion看来进步不小。

SolarFrontier:CIGS最早量产实现者

2013年1月份,SolarFrontier宣布其0.5cmx0.5cm的电池片打破无镉CIGS电池效率记录——19.7%,而其之前的纪录是18.6%。

据该公司在声明中表示,用于此次技术中的工艺类似于批量生产中的镀膜和硒化过程。同蒸发过程相反,SolarFrontier宣称目前的CIGS电池效率达到创纪录的20.3%,可惜未得到证实。SolarFrontier的CIGS组件在国富工厂生产线生产,组件效率为13%,孔径效率达到14.5%,生产能力达到900兆瓦。

三星SDI:创造大面积CIGS薄膜太阳能电池效率纪录

据2013年11月28日,行业相关报告报道,三星SDI最新的CIGS薄膜太阳能电池创造了世界纪录。其1.44㎡的大面积CIGS电池经过德国莱茵TüV光伏检测和认证机构正式认证,转换效率达到为15.7%。

三星SDI认为晶体硅太阳能电池事业已成夕阳,薄膜事业则更有投资价值,所以决定在2012年改变太阳能光伏事业经营方向,将资源集中投资在薄膜太阳能电池方案。依靠自身在电浆面板平面显示器上的优势,将其工艺与CIGS制程完美转化,三星实现了CIGS电池效率面积的双重突破。三星计划是2014年建200MW生产线,2015年容量增加到1200MW,并在2016年开始全面投产。

杭州普尼太阳能:21.1%短暂夺魁

经美国国家可再生能源实验室(NREL)认证,杭州普尼太阳能的CIGS膜发电技术实验室转化率最高21.1%的膜电池效率(世界纪录),1.7%量子点敏化电池效率(当时的世界纪录)。

原标题:盘点李河君的那些“竞争对手”:CIGS第一争夺战

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