2018年安徽省運(yùn)會主場館——蚌埠奧體中心在建筑表面使用銅銦鎵硒薄膜太陽能組件，滿足場館的用電需要。
如今，銅銦鎵硒薄膜太陽能高效模組即將首次在國內(nèi)批量生產(chǎn)，安徽將作為全國規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的薄膜太陽能電池研發(fā)與制造基地，為人類提供發(fā)電效率更高、生產(chǎn)更環(huán)保、成本更低的薄膜太陽能組件。
“它實(shí)現(xiàn)了我們的夢想”
科技的魅力，在于將人類的美好愿望變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
在中國首片銅銦鎵硒薄膜太陽能高效模組的下線儀式上，中國建材集團(tuán)黨委書記、董事長宋志平激動地表示，這是光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的里程碑事件，“它實(shí)現(xiàn)了我們的夢想”。當(dāng)天，來自海內(nèi)外的采購商、領(lǐng)域內(nèi)專家紛紛趕到蚌埠，見證這個將影響整條光伏產(chǎn)業(yè)鏈的時刻。
讓我們回到兩年前——這個夢想的起點(diǎn)。2015年10月，中建材所屬凱盛集團(tuán)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能電池生產(chǎn)技術(shù)，在蚌埠建設(shè)10條銅銦鎵硒薄膜太陽能組件生產(chǎn)線，項(xiàng)目全部建成后將達(dá)到年產(chǎn)1.5GW的生產(chǎn)能力，引領(lǐng)世界太陽能行業(yè)發(fā)展。
玻璃上的黑科技
說起太陽能電池，很多人都很熟悉，但說到銅銦鎵硒薄膜太陽能高效模組，很多人會望而生畏。這個拗口名字的背后，隱藏著怎樣的黑科技，為什么它被譽(yù)為“具有廣闊發(fā)展前景的新一代太陽能電池”？
其實(shí)從外觀看，銅銦鎵硒薄膜太陽能組件和普通玻璃沒什么區(qū)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(jù)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(tǒng)太陽能電池生產(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能高效模組，跟我們所熟知的傳統(tǒng)晶硅電池相比，有哪些優(yōu)勢呢？劉翼說了幾個關(guān)鍵詞：發(fā)電效率高、污染小、成本低。
說到發(fā)電效率，研發(fā)人員打了一個有趣的比方，銅銦鎵硒薄膜太陽能組件具有“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(shù)小的特性。就是說，即使在早晚或者陰天光線很弱的時候，能發(fā)電。傳統(tǒng)晶硅太陽能電池在溫度高的時候，光電轉(zhuǎn)化率會急劇下滑，而銅銦鎵硒薄膜太陽能組件卻不會。
發(fā)電效率究竟有多高？研發(fā)人員說，同等裝機(jī)容量，考慮弱光性、溫度系數(shù)和封裝，銅銦鎵硒薄膜太陽能組件能比傳統(tǒng)晶硅太陽能電池發(fā)電量高出25%左右，加上抗腐蝕、抗紫外線，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，銅銦鎵硒薄膜太陽能組件的優(yōu)勢更為明顯，甩開傳統(tǒng)晶硅太陽能電池的距離也更大。目前，“安徽造”銅銦鎵硒薄膜太陽能高效模組的轉(zhuǎn)化率是15.2%，研發(fā)人員表示，將力爭在一兩年內(nèi)，實(shí)現(xiàn)20%的轉(zhuǎn)化率目標(biāo)，創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄。(為研發(fā)人員打call)
說到污染，這是傳統(tǒng)太陽能電池頗受爭議的地方，雖然為人類提供了清潔能源，但硅晶電池卻存在生產(chǎn)過程并不環(huán)保的污點(diǎn)。除了制作硅碇時的高耗能、高污染，在生產(chǎn)晶硅電池的過程中還要加入大量酸堿，最后的固廢降解時間也非常長。與此對應(yīng)，銅銦鎵硒薄膜太陽能組件不僅原材料環(huán)保，物理方法的生產(chǎn)過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。
省運(yùn)會場館嘗鮮使用
你也許想不到，銅銦鎵硒薄膜太陽能組件不僅“好用不貴”，還“顏值頗高”，柔和、均勻的黑色外觀，讓它不僅可以用來建造地面電站，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能組件用作玻璃幕墻，真正實(shí)現(xiàn)光伏與建筑的一體化。畢竟從外觀看，銅銦鎵硒薄膜太陽能組件就是一塊玻璃。
我們一般說的綠色建筑是指節(jié)能環(huán)保，而用銅銦鎵硒薄膜太陽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好聽的名字叫“+能源”。
如今，“近水樓臺先得月”的蚌埠已經(jīng)開始在自家的建筑上應(yīng)用，正在建設(shè)的蚌埠奧體中心就使用了銅銦鎵硒薄膜太陽能高效模組，不僅可以滿足運(yùn)動場館的用電需要，看起來還非常具有“未來感”。蚌埠奧體中心更為知名的身份是明年省運(yùn)會的主場館，屆時，觀眾可以在體驗(yàn)運(yùn)動激情的同時，感受場館的綠色科技。
除了光伏建筑一體化，銅銦鎵硒在智慧農(nóng)業(yè)、新能源汽車、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域，都有廣泛的應(yīng)用。
工業(yè)4.0生產(chǎn)線
除了“中國首片”的突破性意義，還有一個好消息，就是銅銦鎵硒薄膜太陽能高效模組即將首次在國內(nèi)批量生產(chǎn)。項(xiàng)目一期年產(chǎn)300MW，項(xiàng)目全部投產(chǎn)后總產(chǎn)能將達(dá)到1.5GW。
據(jù)研發(fā)人員介紹，規(guī)模生產(chǎn)降低成本之后，家庭也可以使用。銅銦鎵硒薄膜太陽能組件的1W裝機(jī)成本大概6-7塊錢，一般家庭使用2000-3000W足夠了，這樣算下來，1.5萬元左右就可以安裝，使用壽命在25年，比用電更劃算。
這么充滿科技含量的產(chǎn)品，是怎么生產(chǎn)出來的呢？在研發(fā)人員帶領(lǐng)下，記者參觀了銅銦鎵硒薄膜太陽能模組生產(chǎn)線，這條具備工業(yè)4.0水平的生產(chǎn)線，全程只有裝箱打包一個工序需要人工，其余全部都是機(jī)器人作業(yè)。據(jù)說，員工坐在家里也能看見生產(chǎn)線，一旦出現(xiàn)問題，技術(shù)人員無論是在出差，還是旅游都能隨時連線。這真是一個“科技讓生活更美好”、“未來已來”的友愛畫面。
一切源于創(chuàng)新發(fā)展
中國首片銅銦鎵硒薄膜太陽能模組誕生的背后，其實(shí)還有一個轉(zhuǎn)型升級的故事。凱盛集團(tuán)原本做的是傳統(tǒng)建材——玻璃，在建筑玻璃過剩的大環(huán)境下，企業(yè)主動轉(zhuǎn)型，開始布局光伏、顯示兩個更具前景的領(lǐng)域?？萍奸T檻的提高，讓企業(yè)得以實(shí)現(xiàn)幾何倍數(shù)的增長。這也是我們這個時代典型的企業(yè)崛起故事——創(chuàng)新，才有競爭力。
通過創(chuàng)新發(fā)展，蚌埠以“玻璃”為核心，實(shí)現(xiàn)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，譜寫著新時代五大發(fā)展美好安徽的全新篇章。
