在太陽能發展炙手可熱的今天，也許你對光熱領域中的太陽能集熱管不陌生，對光伏行業中太陽能電池片也很熟悉，但你可能并不了解二者結合起來的產品——太陽能集電管。
近日，依托北京大學技術研發團隊的支持，由河南燕垣光伏科技有限公司研發的中國第一支銅銦鎵硒（CIGS）太陽能集電管在上海正式發布，成為第六屆亞洲太陽能光伏展會上最吸引眼球的項目。這一具有完全自主知識產權太陽能電池新產品的展出，標志著太陽能集電管在國內啟動產業化的征程，是我國光伏產業發展中的一個新的亮點。
破解光伏成本之憂
當前晶體硅太陽能電池仍然占據世界光伏產業的主流地位，其次是占據市場10%左右的薄膜太陽能電池。在生產中，多晶硅生產工藝的屬性決定了其產業鏈生產環節，尤其多晶硅提純中會存在高能耗問題。在應用中，晶體硅太陽能電池由于其溫度效應和光譜響應范圍窄的影響，使本來較高的光電轉換效率大打折扣。而薄膜太陽能電池卻始終擺脫不了轉換效率低，生產工藝復雜，生產設備昂貴，難以實現規模化生產的詬病。可以說，一段時間內，發電成本高仍是兩大類太陽能電池的共性短板。
據了解，目前在薄膜太陽能電池家族中主要包括硅基非晶硅（a-Si）、碲化鎘（CdTe）、銅銦鎵硒（CIGS）三大類薄膜太陽電池，其中，銅銦鎵硒薄膜太陽能電池被國際上稱為 “下一代非常有前途的新型薄膜太陽能電池”。
銅銦鎵硒電池作為薄膜電池的一種，與晶硅電池相比，具有材料與能源消耗小，弱光性能好，對環境無污染，可回收等特點；與其他薄膜電池相比，其轉換率是其他薄膜電池望塵莫及的；并且其所用原料在中國儲量非常豐富，在原料獲取上相對容易。
中科院院士、北京大學物理學院教授甘子釗給予該項技術高度評價：“這是銅銦鎵硒（CIGS）薄膜太陽能電池應用的一種嶄新形式，它為CIGS規模化生產探索出一條新的路徑。”
項目優勢明顯
銅銦鎵硒太陽能集電管外形類似太陽能熱水器所采用的集熱管，其襯底可采用普通玻璃管或者有機物等柔性材料，鉬金屬作為背電極，銅銦鎵硒作為主吸收層吸收光能，表面低阻層電極主要作用為透光、導電、減反射。
“這種獨特的管式太陽能集電管設計，解決了銅銦鎵硒規模化生產良品率偏低的世界性難題。”河南燕垣光伏總經理王暉介紹說，“目前，大面積生產銅銦鎵硒薄膜太陽電池成品率不足5%。在較大的銅銦鎵硒薄膜太陽電池組件上，如果出現一絲瑕疵，這個組件就可能完全報廢。而太陽能集電管就是將大面積的銅銦鎵硒做成一個接一個的太陽能集電管，按照其獨立管式結構排列，不僅提高了發電效率，良品率也可以達到90%以上。”
該項目總工程師陸真冀教授說，產品在降低電池表面溫度保持轉換效率不衰減的同時，可實現太陽能熱電聯產。值得一提的是，研發團隊還設計出了太陽能集電管產業化生產設備，及完全國產化的具有自主知識產權的工業生產線，大幅度降低了造價及后期維護費用，解決了薄膜太陽電池生產一次性投資過大的問題。
發展前景廣闊
太陽能集電管采用自主知識產權的發明工藝與量身定做的國產化裝備，探索出一條擁有完全自主知識產權的銅銦鎵硒薄膜太陽電池產業化之路。王暉說：“目前，世界上僅有兩家生產太陽能集電管的企業，美國有一家，我們是第二家，同時也是國內首家。太陽能集電管一經亮相，就受到幾大風投機構的關注。”
據技術人員介紹，該產品具有柔和、均勻的黑色外觀，是對外觀有較高要求的建筑一體化（BIPV）應用的理想選擇，不僅可以應用在大型建筑物的玻璃幕墻上，也可應用于大型發電系統和小型戶用系統，以及路燈、草坪燈、公路鐵路交通、通訊設施及光伏建筑等民用領域，航空航天，軍事領域。
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