薄膜太阳能电池具有层级结构,衬底一般是玻璃,玻璃之上再分别沉积铜铟镓硒吸收层、硫化镉缓冲层、氧化锌窗口层等多层薄膜,上层盖板玻璃,因此在与建筑的一体化上具有先天的优势。传统的太阳能光伏板与建筑是分离式的,先有玻璃幕墙,再贴太阳能电池板。而CIGS-BIPV则意味着太阳能电池板本身就是一个可以发电的玻璃幕墙,同时满足建筑墙体应达到的抗震、抗腐蚀、抗风的指标。

汤洋介绍,在三种实现了产业化的薄膜太阳能电池中,非晶体硅薄膜太阳能电池的转换效率只有1/5以下,且衰减性较大,正处于市场退出状态。

“未来比较有潜力的薄膜太阳能电池就是碲化镉和铜铟镓硒。”汤洋表示。

而这两种薄膜太阳能电池用到的原料中,碲(Te)、铟、镓、硒均为稀有分散元素,在地壳中丰度较低,在自然界中不形成独立矿物,而是以杂质状态分散于其他元素的矿物中。

CIGS太阳能电池的光电转换效率居各种薄膜太阳能电池,接近晶体硅太阳能电池;成本则是晶体硅电池的三分之一。汤洋介绍,目前市场主流的晶硅太阳能电池,采用的是切拼工艺。即加热融化无规则晶体硅块,生成原子排列有序的硅锭后,切成一块块电池板,利用镀锡焊带将每块电池板连起来。薄膜电池,则可以利用镀膜技术让材料直接“长”在玻璃上,大大降低了生产成本。

此外,薄膜电池不会产生晶硅类电池很难克服的光致衰退效应,使用寿命可长达30年以上;同时弱光性较晶体硅电池更好。

“同样标定的转换效率,CIGS太阳能电池的发电量比单晶硅、多晶硅太阳能电池要高得多。” 国家能源集团总经理凌文介绍。

由于边远山区和海岛的自然条件更为苛刻,凌文提出下一步CIGS太阳能电池的目标不是马上市场化,而是“抗风的强度、抗腐蚀的强度,要做上去”。

“五年以后的光伏板跟现在比,成本将大幅下降,效率还将大幅提升。”凌文表示,现在的任务就是继续投入研发,研究如何让效率好并降低成本。