CIGeS 薄膜電池
CIGeS 薄膜電池發(fā)展相對遲緩,尚有近憂遠慮。CIGeS 薄膜電池又稱銅銦鎵硒薄膜電池,在實驗室中已經(jīng)取得了薄膜電池最高的轉換效率。不少廠商投入到CIGeS 薄膜電池的研發(fā)和生產(chǎn)中,較具代表性的公司有德國Würth Solar、美國NanoSolar、日本Honda。
圖6:CIGS 薄膜電池的典型結構及電池片
雖然CIGeS 薄膜電池的轉換效率較高而且后續(xù)仍有較大提升空間,但生產(chǎn)的工藝技術相對復雜,產(chǎn)品性能與材料配比有較高的敏感度,如何提高產(chǎn)品良率是大部分廠商面臨的一大難題,以2007 年全球規(guī)模最大的CIGeS 生產(chǎn)廠商Würth Solar為例,產(chǎn)品良率也只有50%左右。
產(chǎn)品良率直接影響了單位成本和產(chǎn)品質量,目前CIGeS 薄膜電池的生產(chǎn)成本還在2美元/瓦以上,高于其他薄膜電池,因此CIGeS 薄膜電池的發(fā)展相對遲緩,隨技術不斷進步,這一問題仍有望逐漸解決。
圖7:CIGS 薄膜電池組件生產(chǎn)工藝示意圖
對于CIGeS 薄膜電池的長期發(fā)展,我們對關鍵原材料銦的問題仍有擔憂。銦是非常稀缺的資源,全球所有伴生礦中銦含量僅1.5 萬噸,每年產(chǎn)量只有500 噸,而液晶行業(yè)對銦的需求占70%左右,年需求增長率在20%以上,依靠回收等環(huán)節(jié)可緩解需求的壓力,但長期看仍顯緊張,很多發(fā)達國家都已將銦作為戰(zhàn)略資源。
圖8:銦的主要應用領域分布
每MW的CIGeS 薄膜電池用銦約50千克左右(形成較大規(guī)模后有望下降到20 千克),達到GW規(guī)模后對銦的需求拉動將十分明顯,這一瓶頸可能影響CIGeS電池長期發(fā)展,但中短期內(nèi)發(fā)展不會受明顯影響。