2018年安徽省運會(huì )主場(chǎng)館——蚌埠奧體中心在建筑表面使用銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能組件，滿(mǎn)足場(chǎng)館的用電需要。
如今，銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能高效模組即將首次在國內批量生產(chǎn)，安徽將作為全國規模最大、技術(shù)最先進(jìn)的薄膜太陽(yáng)能電池研發(fā)與制造基地，為人類(lèi)提供發(fā)電效率更高、生產(chǎn)更環(huán)保、成本更低的薄膜太陽(yáng)能組件。
“它實(shí)現了我們的夢(mèng)想”
科技的魅力，在于將人類(lèi)的美好愿望變?yōu)楝F實(shí)。
在中國首片銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能高效模組的下線(xiàn)儀式上，中國建材集團黨委書(shū)記、董事長(cháng)宋志平激動(dòng)地表示，這是光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中的里程碑事件，“它實(shí)現了我們的夢(mèng)想”。當天，來(lái)自海內外的采購商、領(lǐng)域內專(zhuān)家紛紛趕到蚌埠，見(jiàn)證這個(gè)將影響整條光伏產(chǎn)業(yè)鏈的時(shí)刻。
讓我們回到兩年前——這個(gè)夢(mèng)想的起點(diǎn)。2015年10月，中建材所屬凱盛集團發(fā)起成立凱盛光伏材料有限公司，計劃總投資100億元，采用全球領(lǐng)先的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池生產(chǎn)技術(shù)，在蚌埠建設10條銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能組件生產(chǎn)線(xiàn)，項目全部建成后將達到年產(chǎn)1.5GW的生產(chǎn)能力，引領(lǐng)世界太陽(yáng)能行業(yè)發(fā)展。
玻璃上的黑科技
說(shuō)起太陽(yáng)能電池，很多人都很熟悉，但說(shuō)到銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能高效模組，很多人會(huì )望而生畏。這個(gè)拗口名字的背后，隱藏著(zhù)怎樣的黑科技，為什么它被譽(yù)為“具有廣闊發(fā)展前景的新一代太陽(yáng)能電池”？
其實(shí)從外觀(guān)看，銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能組件和普通玻璃沒(méi)什么區別，是玻璃上一層不到10微米的鍍膜，讓它具有了發(fā)電功能。據凱盛光伏材料有限公司副總劉翼介紹，“銅銦鎵硒”其實(shí)是研發(fā)人員在玻璃上鍍的四種化學(xué)元素，“跟傳統太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工藝不一樣，我們是直接用激光法在玻璃上鍍膜，一共要鍍八層，一次成型，工藝難度非常大。”
那銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能高效模組，跟我們所熟知的傳統晶硅電池相比，有哪些優(yōu)勢呢？劉翼說(shuō)了幾個(gè)關(guān)鍵詞：發(fā)電效率高、污染小、成本低。
說(shuō)到發(fā)電效率，研發(fā)人員打了一個(gè)有趣的比方，銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能組件具有“早起、貪黑、中午不打瞌睡”的特點(diǎn)，這源于它弱光性能好和溫度系數小的特性。就是說(shuō)，即使在早晚或者陰天光線(xiàn)很弱的時(shí)候，能發(fā)電。傳統晶硅太陽(yáng)能電池在溫度高的時(shí)候，光電轉化率會(huì )急劇下滑，而銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能組件卻不會(huì )。
發(fā)電效率究竟有多高？研發(fā)人員說(shuō)，同等裝機容量，考慮弱光性、溫度系數和封裝，銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能組件能比傳統晶硅太陽(yáng)能電池發(fā)電量高出25%左右，加上抗腐蝕、抗紫外線(xiàn)，不衰減的特性，總體上可以高出30%。而且這只是在一般條件下，在沙漠等極端條件下，銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能組件的優(yōu)勢更為明顯，甩開(kāi)傳統晶硅太陽(yáng)能電池的距離也更大。目前，“安徽造”銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能高效模組的轉化率是15.2%，研發(fā)人員表示，將力爭在一兩年內，實(shí)現20%的轉化率目標，創(chuàng )造新的世界紀錄。(為研發(fā)人員打call)
說(shuō)到污染，這是傳統太陽(yáng)能電池頗受爭議的地方，雖然為人類(lèi)提供了清潔能源，但硅晶電池卻存在生產(chǎn)過(guò)程并不環(huán)保的污點(diǎn)。除了制作硅碇時(shí)的高耗能、高污染，在生產(chǎn)晶硅電池的過(guò)程中還要加入大量酸堿，最后的固廢降解時(shí)間也非常長(cháng)。與此對應，銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能組件不僅原材料環(huán)保，物理方法的生產(chǎn)過(guò)程還讓它從頭至尾不產(chǎn)生工業(yè)廢水、廢氣，環(huán)境效益顯而易見(jiàn)。
省運會(huì )場(chǎng)館嘗鮮使用
你也許想不到，銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能組件不僅“好用不貴”，還“顏值頗高”，柔和、均勻的黑色外觀(guān)，讓它不僅可以用來(lái)建造地面電站，還可以用作建筑外墻。
你可以在建筑表面貼上組件，或者直接將銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能組件用作玻璃幕墻，真正實(shí)現光伏與建筑的一體化。畢竟從外觀(guān)看，銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能組件就是一塊玻璃。
我們一般說(shuō)的綠色建筑是指節能環(huán)保，而用銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能組件做建筑外墻不僅不耗能，還能為房屋提供能源，因此研發(fā)人員給這種新型房屋模式起了一個(gè)好聽(tīng)的名字叫“+能源”。
如今，“近水樓臺先得月”的蚌埠已經(jīng)開(kāi)始在自家的建筑上應用，正在建設的蚌埠奧體中心就使用了銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能高效模組，不僅可以滿(mǎn)足運動(dòng)場(chǎng)館的用電需要，看起來(lái)還非常具有“未來(lái)感”。蚌埠奧體中心更為知名的身份是明年省運會(huì )的主場(chǎng)館，屆時(shí)，觀(guān)眾可以在體驗運動(dòng)激情的同時(shí)，感受場(chǎng)館的綠色科技。
除了光伏建筑一體化，銅銦鎵硒在智慧農業(yè)、新能源汽車(chē)、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域，都有廣泛的應用。
工業(yè)4.0生產(chǎn)線(xiàn)
除了“中國首片”的突破性意義，還有一個(gè)好消息，就是銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能高效模組即將首次在國內批量生產(chǎn)。項目一期年產(chǎn)300MW，項目全部投產(chǎn)后總產(chǎn)能將達到1.5GW。
據研發(fā)人員介紹，規模生產(chǎn)降低成本之后，家庭也可以使用。銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能組件的1W裝機成本大概6-7塊錢(qián)，一般家庭使用2000-3000W足夠了，這樣算下來(lái)，1.5萬(wàn)元左右就可以安裝，使用壽命在25年，比用電更劃算。
這么充滿(mǎn)科技含量的產(chǎn)品，是怎么生產(chǎn)出來(lái)的呢？在研發(fā)人員帶領(lǐng)下，記者參觀(guān)了銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能模組生產(chǎn)線(xiàn)，這條具備工業(yè)4.0水平的生產(chǎn)線(xiàn)，全程只有裝箱打包一個(gè)工序需要人工，其余全部都是機器人作業(yè)。據說(shuō)，員工坐在家里也能看見(jiàn)生產(chǎn)線(xiàn)，一旦出現問(wèn)題，技術(shù)人員無(wú)論是在出差，還是旅游都能隨時(shí)連線(xiàn)。這真是一個(gè)“科技讓生活更美好”、“未來(lái)已來(lái)”的友愛(ài)畫(huà)面。
一切源于創(chuàng )新發(fā)展
中國首片銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能模組誕生的背后，其實(shí)還有一個(gè)轉型升級的故事。凱盛集團原本做的是傳統建材——玻璃，在建筑玻璃過(guò)剩的大環(huán)境下，企業(yè)主動(dòng)轉型，開(kāi)始布局光伏、顯示兩個(gè)更具前景的領(lǐng)域?？萍奸T(mén)檻的提高，讓企業(yè)得以實(shí)現幾何倍數的增長(cháng)。這也是我們這個(gè)時(shí)代典型的企業(yè)崛起故事——創(chuàng )新，才有競爭力。
通過(guò)創(chuàng )新發(fā)展，蚌埠以“玻璃”為核心，實(shí)現了新玻璃、新材料、新能源、新裝備的齊頭并進(jìn)；安徽以“創(chuàng )新”為底色，譜寫(xiě)著(zhù)新時(shí)代五大發(fā)展美好安徽的全新篇章。
