薄膜太阳能技术临界点来临

陈栋栋

从技术突破到产业应用，再到逐步商业化，薄膜太阳能技术在多年的酝酿后似乎正迎来临界点，主要特征是薄膜太阳能为核心技术的移动能源产业正在逐渐成熟。从汽车、飞机、建筑墙、瓦片甚至衣服背包，每一个个体都可能成为发电主体，能源利用变得更方便、更环保、更智能，能源生产和消费方式在悄然改变。

专家预测，2020年全球移动能源市场规模将达到6.6万亿元。

近年来，国内也出现了不少从事移动能源与薄膜太阳能技术的公司，汉能是知名度较高的企业之一。

砷化镓技术再破纪录

2012年至2015年，汉能先后投入100多亿美元，连续并购了Solibro、MiaSolé、Global Solar Energy（GSE）、Alta Devices等4家世界领先的薄膜太阳能企业。这些并购，印证了汉能从传统水电企业向领先的跨国清洁能源企业转型的公司战略。

近日，汉能公开表示，其砷化镓（GaAs）技术再获突破。世界三大再生能源研究机构之一的德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所认证，汉能Alta高端装备集团（下称“Alta”）的砷化镓薄膜单结电池转换效率达到29.1%，再次刷新世界纪录。

单结电池转换效率的世界纪录在2010年被Alta突破，并连续6次被Alta刷新，最近的一次是Alta在2018年上半年创造的28.9%。至此，汉能表示，公司已同时拥有单结电池（29.1%）转换率和单结电池组件（25.1%）转换率两项世界纪录，奠定了其在高效太阳能薄膜电池领域的领先地位。

这项技术突破意味着什么？

据介绍，测算显示，薄膜太阳能技术的转换率每提高1个百分点，成本便下降5%～8%。这对砷化镓技术的市场化应用意义重大。 “研发这款组件的目标，就是为了实现全球最高的商业应用级别的量产组件效率。这类柔性薄膜太阳能技术的应用正变得日益重要。”Alta Devices首席执行官丁建在接受采访时说。

汉能Alta的砷化镓技术具有高转换效率，广泛应用于汽车、无人机、无人驾驶系统、卫星、消费类电子产品等各类应用领域。

汉能有关人士介绍说，汉能已经将砷化镓薄膜太阳能电池应用在无人机上，并研发出了世界上航时最长的工业级太阳能无人机，解决了传统无人机航时短的“痛点”。常规纯电池动力无人机续航时间为1.5至2小时，作业范围在200公里以内，而汉能的4.4米固定翼无人机可将续航时间延长到6至10小时，将作业范围扩展到400至700公里。

在汽车领域，早在2016年，汉能就在广州国际车展中，亮相了其首款全太阳能动力跑车——Hanergy Solar R。这款“不插电动起来”的车，使用了砷化镓薄膜太阳能技术。

2017年8月，汉能的Alta 公司与德国奥迪签订薄膜太阳能电池技术战略合作备忘录，双方合作开展薄膜太阳能电池研发项目。这是汉能移动能源技术在汽车领域的重要一步。

此外，汉能的铜铟镓硒（CIGS）组件最高转换率达到21%，凭借转换率高、高温及弱光条件下表现优异等突出优势，以及技术的持续突破和转化效率的不断提升，市场青睐有加。

据介绍，2016年8月，山东邹城工业园区3MW薄膜太阳能项目就应用了汉能的铜铟镓硒薄膜电池组件，全年可发电400万度以上，创造收益400多万元，这也是目前全国知名的铜铟镓硒薄膜太阳能电站。

而在今年9月，汉能发布薄膜太阳能新产品——汉墙，也采用了玻璃基铜铟镓硒薄膜太阳能技术。漢墙兼具安全性与发电性能，可抗12级台风，燃烧性能等级达到了A级，也是薄膜太阳能的典型应用之一。

汉能已经在薄膜太阳能领域逐渐建立起自己的生态圈。截至11月11日，汉能集团全球累计专利申请超过8559件，其中上市公司累计申请专利超过5600件。同期，汉能集团全球累计授权专利超过1857件，其中上市公司累计授权专利超过1200件。

移动能源市场可观

在过去薄膜太阳能技术，更多的是流传于业内或技术专家口中。 “移动能源”更像是一种概念或设想。随着薄膜太阳能技术的不断突破，移动能源或将随处可见。

在汉能着力构建的“移动能源时代”里，移动能源通过与储能、控制、信息通信等技术有机结合，实现能源可移动、全天候、高效率的供应。譬如，太阳能汽车不用汽油，在阳光下边行驶边充电，摆脱了对化石能源和充电桩的依赖；手机、平板电脑、背包、帐篷、衣服等均可利用太阳能发电。

专家认为，当移动能源市场的潜力显现，应用产品达到一定规模，将会有更多的企业加入，一起推动市场发展。而对于消费者，接受移动能源产品仍然需要一个过程，既需要相关技术和产品的不断成熟，也需要培育市场。