漢能控股集團技術總監 曹志峰
曹志峰:我是漢能的曹志峰,我給大家匯報一下漢能在CIGS薄膜電池發電方面的新的進展。首先我給大家介紹一下我們漢能的CIGS薄膜組件的一些基本介紹。我們漢能從去年到今年一共收購了三家CIGS薄膜企業,形成了三個技術路線。中間這個Solibro組件是原來德國的CIGS的團隊。Miasole是美國硅谷的技術,是柔性的CIGS的技術。GSE是專門做柔性的技術,他的組件也是CIGS。這幾塊結合起來推出我們更多柔性的薄膜組件。剛才上午的時候上汽,我們也跟他們在做柔性組件在分布式的屋頂上的一些應用。我待會會介紹我們更多的柔性機的應用。
柔性在屋頂上施工起來非常方便,只要下面有背干膠,直接張到屋頂就可以了。一個就是PVC的柔性防水屋頂可以進行有效的安裝。同樣對于咱們現在彩鋼頂的結構,剛才上汽老總說只有15%的彩鋼頂的屋頂可以滿足他們現有的安裝,我們經過統計也是差不多是這樣。我們實施金太陽過程中原來說有上百個屋頂,真正能做就是十幾個。我們連背膠加在一起,整個安裝重量只有3公斤。相對我們晶硅或者是組件15、16公斤這樣的載荷有一個巨大的優勢,這樣有很多不能裝的鋼結構的屋頂也可以滿足這個載荷要求。
這是柔性,他還可以進行有一定的彎曲,在一些造型比較特殊的屋頂上或者是建筑師做的一些特殊的曲線造成的屋頂,也可以進行一些應用。我們是從2012年7月開始進行收購Solibro,后來收購了做砷化鎵的公司。我們柔性級的組件應用更多是針對像野外裝備,遮陽設備還有集成式的建筑房。還有汽車,汽車有兩個大的應用方向,一個是右上角的部分是比較大型的車輛上進行我們直接的柔性頂的安裝,解決一部分的汽車內部的供電問題,它的功率比較大,安裝比較方便。還有一類就是中間像我們家用轎車系列,主要做在天窗上,我們已經跟比亞迪和寶馬開發團隊做了一些工作,把太陽能的理念推廣到家用轎車上。剩下的這些還有一些野外裝備,光伏汽車上的應用。
第二部分想改的是我的對比對象還是晶硅,我們發電性能分為幾大類,一類是溫度系數,我們溫度系數比較小,高溫性比較好。抗輻射性能好,陰影遮擋功率損失小。首先是我們的溫度效應,光伏組件標定功率的時候是在25度,我們光伏組件都是副的溫度系數,CIGS的溫度系數大概是-3.7攝氏度的情況,晶硅組件基本上是在-42%,實際上雖然咱們標定是25度,但實際組件在工作情況下我們測到是在70度甚至80度,冬天也會在50度。溫度跟發電量有很大的影響,雖然我們晶硅比他少了0.05,接到50度的這個還是很可觀的。我們在熱帶地區全年發電量會有10%,像北京的地區在夏天也會有10%到15%的提高,全年加起來會有5%的提高。
第二個優勢是工藝本身帶來的,陰影遮擋功率損失小。有陰影的話如果只擋長邊,只擋掉我的一小部分,大家擋的是一樣的,對我來說你擋10%,我就受10%的影響。晶硅這種情況下他擋掉的一部分以后,他會急劇下降,擋一個整就相當于擋一個整串,他也會成很大階梯型的下降趨勢。如果擋我們的短邊,這時候我的結果是按擋短邊設計。CIGS薄膜電池抗輻射性能遠強于晶體硅。對于晶硅,對于硅基薄膜衰減無法修復。但是CIGS有一個特點,對于這種損傷他有自愈。這塊通過一些研究和實驗進行了證明,SolarFrontier的CIGS薄膜電池穩定性測試結果證明,組件在戶外條件下使用三年,性能沒有衰減。Siemens的CIGS薄膜電池在約15年的使用過程中表現出非常優異的發電穩定性。包括在亞利桑那州和佛羅里達州做的試驗都有很好的表現。
綜合以上,我們整個綜合發電效率比晶硅來說,CIGS會比較高。東京工業大學和NTT公司聯合試驗證明,相同裝機容量下CIGS的發電是最高的。這塊說的是我們當時SolarFrontier的情況,正公差、良好溫度系數和光致功率提升效應使CIGS組件發電性能高于晶體硅組件。在澳大利亞的艾麗絲斯普林斯測試數據顯示,CIGS薄膜電池的年平均發電量是最高的,比晶體硅電池高的10%。在德國亞琛測試數據顯示,CIGS薄膜電池也高,沒有高那么高的數據。后面在整個系統效率的時候,PR值方面的研究,銅銦鎵硒結構的電池這塊我們做的系統里頭進行對比,發現他最高能夠達到95%,而比較低的可以達到80%。這是比較低的84%的是德國駐印度大使館屋頂光伏電站測試數據顯示,有一個5000瓦的系統,整個效率最高能達到90%多,平均效率是84%。
最后說一下實測的數據,剛才我們說的澳大利亞做的數據,這個項目做了39種不同的測試隊伍,我們這塊提供是我們過程的SL第一代,現在已經推到SL第三代。這里頭39個廠家名單列里,這是我們和我們的數據,CIGS和REC的晶硅的數據進行比較。CIGS是紅線,REC是藍線。我們比他高。碲化鎘高出比較高了,很明顯高出一大截。最后的平均發電量,我們是排在第二。澳大利亞沙漠太陽能研究中心提供了39個不同品牌與技術的電站的實際發電量測試,涵蓋了主要的光伏路線,及單晶硅、多晶硅為主。漢能CIGS在總體發電量排名中僅次于安裝了追蹤器的Kyocera。尤其是帶炎熱的環境下,這種溫度系數能夠說的很清楚了,至少能夠提高10%,謝謝大家。(根據錄音整理,未經本人審閱)