2008年2月24日 星期日

[快訊]孚日股份:亞洲唯一薄膜太陽電池項目奠基

  
2月22日上午10時38分,這一刻,孚日股份(002083)成為世界矚目的焦點。亞洲唯一由孚日股份所屬山東孚日光伏科技有限公司引進德國Johanna Solar Technology GmbH(簡稱JST)公司技術建設的CIGSSe(銅銦鎵硫硒化合物)薄膜太陽電池研發及生產項目在高密市孚日城北新區正式開工奠基,標志著中國開始進入太陽電池生產研發高端技術領域。
  據悉,該項目總投資60億元,建設規模為240MW。其中首期項目投資18.6億元,建設規模為60MW,預計2009年第三季度投產。同日,孚日股份與德國ALEO SOLAR AG ALEO簽署合資協議,共同出資設立生產晶體硅太陽電池組件合資公司。
   “我們相互找到了對方”
  作為孚日股份合作伙伴之一的德國Johanna Solar Technology GmbH(簡稱JST)公司CEO Dipl.-Lng.Jeroen Haberland 先生在開工奠基儀式上接受記者採訪時強調:“孚日是我們在亞洲整個地區技術轉讓的唯一合作伙伴,在相關的公司理念和公司結構上我們最合適,我們是相互找到了對方!”CIGSSe(銅銦鎵硫硒化合物)薄膜太陽電池是目前世界上技術最先進、工業化生產最成熟的第二代光伏產品。項目研發及生產項目採用支付專利轉讓費和專利分成的方式合作,將中外雙方利益緊密聯系在一起,各方本著互利互惠的原則,盡全力實現在中國進行CIGSSe薄膜太陽電池組件的生產,實現共贏。
  孚日股份兼孚日光伏董事長孫日貴先生在開工奠基儀式上表示,為穩步實施多元化和全球化戰略,孚日經過對德國、美國等多家光伏公司近三年時間的詳細考察及市場調研,決定投資代表著新能源發展方向的光伏項目。項目建成後將是中國唯一進行CIGSSe(銅銦鎵硫硒化合物)薄膜太陽電池大規模工業化生產的光伏企業,不僅在國內光伏領域技術最新、規模最大、實力最強,即便在世界範圍內也名列前茅。不僅孚日自身得到了發展,更可以帶動山東省光伏產業的迅猛發展,使山東省在全國的可再生能源行業中處于優勢地位。
  據德國官方投資促進機構(www.investingermany.com)2007年12月的統計數據顯示,JST公司是德國規模最大、工藝最先進、技術最成熟的CIGSSe類薄膜太陽電池組件生產商。JST公司是孚日股份所屬山東孚日光伏科技有限公司CIGSSe(銅銦鎵硫硒化合物)薄膜太陽電池研發及生產項目引進專利技術的授權人,公司位于德國勃蘭登堡州(Brandenburg State)博蘭登堡市(Brandenburg City)。其自身已完成了採用“濺射金屬預制層再硒化、硫化”工藝路線、設計產能為60MW/年的廠房建設和首期30MW生產設備的安裝調試,並已于2007年9月正式投產。與其它採用類似工藝的公司相比,CIGSSe(銅銦鎵硫硒化合物)薄膜太陽電池技術的特色在于通過調整生產工藝參數,實現了制備均勻的CIGSSe吸收層材料,並添加硫(S)元素以實現帶隙調整,達到最佳匹配。
  據悉,孚日光伏項目將以JST公司在德國的工廠為模板,結合中國實際情況進行改進,建造生產工廠,實現在中國生產CIGSSe薄膜太陽電池組件。所生產的太陽電池組件完全適用于“並網光伏發電系統”、“離網光伏發電系統”和“光伏與建築物集成”等三大太陽電池市場,孚日光伏在企業建立的初期採用OEM的方法將項目產品銷往歐洲、美國,同時積極使用自有品牌開拓、培育國內市場。
  CIGSSe薄膜優勢出類拔萃
  
  據孚日光伏項目負責人王岩博士介紹,CIGSSe薄膜太陽電池組件具有很多晶體硅太陽電池無與倫比的優勢。
  CIGSSe薄膜太陽電池原材料避開了緊缺的晶體硅,以稀有金屬銦為材料,且我國銦的儲量居世界第一,原料容易解決;另一方面,CIGSSe薄膜太陽電池只有2微米厚度,與晶硅電池200微米厚度相比,材料消耗很小。CIGSSe薄膜是一種直接帶隙半導體材料,其重要特性是能隙可通過Ga摻入量進行調節。CIGSSe材料禁帶寬度可以在1.04eV~1.65eV間變化,非常適合調整和優化材料的禁帶寬度,使CIGSSe薄膜太陽電池具有最佳的光學能隙。CIGSSe薄膜材料對可見光的吸收系數是薄膜電池中最高的,達到 105/cm,適合于電池結構薄膜化。這些優勢使CIGSSe薄膜電池成為轉換效率最高的薄膜電池。CIGSSe薄膜太陽電池使用廉價普通玻璃做襯底,採用濺射預制層後硒化技術,原材料耗損量小,材料成本只有晶體硅電池的一半,而能源消耗不到晶體硅電池的三分之一。生產過程以常溫為主,只有擴散過程採用約500度高溫,但也遠低于晶體硅的900度,對大規模工業生產而言,節能環保的優勢非常明顯。在規模化生產的太陽電池中,CIGSSe薄膜太陽電池的同功率組件發電量是最高的,也就是能量回收期最短。根據德國研究機構的測試,CIGSSe薄膜太陽電池能量回收期只有一年,非晶硅薄膜太陽電池的能量回收期約是1年半,晶體硅太陽電池組件則是2年以上。適用範圍廣是CIGSSe薄膜太陽電池競爭優勢的另一個體現。該電池能適應高溫、宇宙射線輻射、特殊氣象條件等惡劣環境,長期穩定性是各種電池中最好的。美國Boeing公司對CIS薄膜太陽電池做過電子與質子輻照、溫度交變、振動、加速度衝擊等試驗,經過地面考核試驗的電池裝在衛星上在空間運行一年,証明抗輻射性能好,而且光電轉換效率幾乎無衰退,在空間電源方面具有很強的競爭力。CIGSSe薄膜太陽電池使用過程中熱斑效應小,在陰天、太陽初升或西斜等小角度入射等情況下仍然具有良好的發電性能,而晶硅電池在弱光或光線小角度入射情況下發電能力急劇下降。在強烈陽光照射下,由于溫度上升,晶硅太陽電池溫度效應明顯,功率溫度系數約為-0.3%/℃,而CIGSSe薄膜太陽電池功率溫度系數只有晶硅電池的一半左右。孚日光伏項目所採用的濺射後硒化生產工藝,技術先進,設備投資小。硒化爐一次可以放入數十片電池,相比共蒸發法一次一片的生產方式,“濺射金屬預制層再硒化、硫化”法能源消耗很小,更適合大規模生產,符合國家減排降耗的產業政策。CIGSSe薄膜太陽電池組件採用激光切割濺射透明導電膜方式聯接,與晶體硅電池片焊帶聯接方式相比,可靠性高,碎片率更低,適合大規模自動化流水線生產,生產效率高,成品率高,產品性能穩定。近幾年來,客戶對太陽能電池外觀、重量、安裝條件、運輸是否方便等方面都提出了更高的要求。CIGSSe薄膜太陽電池組件具有外形美觀、重量輕、運輸成本低、安裝方便等優點。晶硅太陽電池組件的單瓦重量為0.18公斤,而CIGSSe薄膜太陽電池組件單瓦重量只有0.11公斤。CIGSSe薄膜太陽電池組件輔助材料供應充足,晶體硅電池背膜TPT由于有美國杜邦的專利限制,國內沒有生產,市場供應緊張,價格畸高。CIGSSe薄膜太陽電池組件不使用TPT背膜,同時EVA膠膜的使用量也降低一半,即降低了成本,又規避了原料緊缺問題。
  有效市場需求旺盛潛力巨大
  來自行業權威德國《Photon》雜志(中文名:《光子》)于2006年末提供的名為《The Gun has Gone Off》(中文名:《槍已鳴響》)的研究報告表明,由于世界各國對光伏產業的補貼和電價持續上漲,隨著太陽電池成本的逐漸降低(假設售價每年下降5%),預計到2010年,當光伏系統發電成本與當前電網發電成本相持平甚至更低時,將會出現大量的有效市場需求,薄膜太陽電池的市場份額將要占到整個光伏市場的20%,並將持續增加。屆時,全球光伏市場規模將達到330億歐元。
  
  全球各地區對太陽能組件的需求分布情況
  來自《光子咨詢》的資料表明,德國依然是世界上需求量最大的國家;日本繼續保持第二的位置;美國市場的增加很快,僅加利福尼亞一個州的需求量就接近了500MW,韓國和南歐國家的增加同樣引人注目;中國、印度這兩個人口眾多的發展中國家的需求也有所提高。
  同時,國務院剛剛頒布的《可再生能源中長期發展規劃》中明確提出:到2010年,太陽能發電總容量達到30萬千瓦,其中全國將建成1000個屋頂光伏發電項目,總容量5萬千瓦,大型並網光伏電站總容量2萬千瓦;到2020年,太陽能發電總容量達到180萬千瓦,其中全國建成2萬個屋頂光伏發電項目,總容量100萬千瓦,太陽能光伏電站總容量將達到20萬千瓦;另外,光伏發電在通訊、氣象、長距離管線、鐵路、公路等領域的應用,計劃到2010年也將累計達到3萬千瓦,到2020年將達到10萬千瓦。可見國家對這個行業的高度重視,未來還將會有更多的有利法律法規出台,光伏產業發展的環境將會得到不斷的改善。按照中國電力科學院的預測,到2050年,中國可再生能源的電力裝機將占全國電力裝機的25%,其中光伏發電裝機將占到5%,約30GW的規模。可以預見,太陽能光伏發電在中國未來的能源供應中將占有一席之地。
  近年來世界範圍內的光伏市場規模迅速擴大,需求十分旺盛。同時受各國鼓勵政策影響,這種需求將會持續多年。按照西方發達國家規劃,2030年全球光伏發電裝機容量將達到300GW,至2040年光伏發電將達到全球發電總量的15%至20%。未來數十年,全球光伏產業的增長率將會高達30%。
   CIGSSe薄膜太陽電池“占銦者為王”
  CIGSSe(銅銦鎵硫硒化合物)薄膜太陽電池是目前世界上技術最先進、工業化生產最成熟的第二代光伏產品。孚日光伏項目採用“濺射金屬預制層再硒化、硫化”所生產的CIGSSe(銅銦鎵硫硒化合物)薄膜由銅、銦、硒等金屬元素組成的直接帶隙化合物半導體材料,稀有金屬銦是重要的原材料。
  除了過高的生產技術門檻,銦材料短缺是限制CIGSSe(銅銦鎵硫硒化合物)薄膜太陽電池產業化的重大障礙。銦是一種銀白色稀有金屬,在地殼中的含量為10-5%,沒有獨立礦物,廣泛分布于閃鋅礦中,它的提取是在煉鋅的過程中,因而有鋅礦就有銦的來源。
  而值得一提的是,我國是世界主要的原生銦出口國,銦儲量約占世界2/3。目前我國大部分銦材料出口至日本和韓國,僅有少量被國內使用。由于銦材料的特殊性質和稀有性,我國已從2007年6月開始正式開始施行銦材料出口配額制。那麼原來用于出口的銦材料必須要有國內的企業來使用,而目前此類公司數量及用量非常有限。
  目前,銦材料主要用于制備平板顯示器中不可缺少的透明導電膜(ITO),該行業2006年的銦材料使用量大約占總供給量的84%。採用“濺射金屬預制層再硒化、硫化”所生產的CIGSSe(銅銦鎵硫硒化合物)薄膜技術,每制備1MW的CIGSSe薄膜太陽電池需要45kg~50kg銦原料,孚日光伏項目60MW產能全年消耗銦材料量不超過3噸。2006年全世界的銦產量為1016噸,據此預測,保守的估計當全球CIGSSe(銅銦鎵硫硒化合物)薄膜太陽電池產量超過1GW時才會出現銦短缺現象,而目前全世界CIGSSe(銅銦鎵硫硒化合物)薄膜太陽電池的產量只有不到10MW。
  與晶體硅太陽電池中“占硅者為王”經典說法類似,最先進入CIGSSe(銅銦鎵硫硒化合物)薄膜太陽電池生產領域的公司必然會有更多的機會掌握銦資源,因此,孚日光伏可以充分利用我國豐富的銦資源進而達到“占銦者為王”。