秋季是北京美的季節(jié)。這個(gè)時(shí)候來到位于北京延慶的世界園藝博覽會(huì)，別有一番景色。在花叢樹影的掩映下，標(biāo)志性建筑——中國(guó)館外形仿佛一柄如意，整座建筑氣勢(shì)恢弘，建筑風(fēng)格充滿了中國(guó)特色。而更讓記者感興趣的是整個(gè)中國(guó)館的“綠色科技”氣息。
中國(guó)館的鋼結(jié)構(gòu)屋蓋安裝有1024塊碲化鎘薄膜彩色透光光伏玻璃。
據(jù)了解，中國(guó)館是一座被稱為“會(huì)呼吸、有生命”的綠色建筑，屋面鋪有太陽能光伏板；玻璃幕墻與膜結(jié)構(gòu)組合形成保溫層，可降低建筑物采暖降溫能耗。
據(jù)北京世界園藝博覽會(huì)中國(guó)館設(shè)計(jì)主持人、中國(guó)工程院院士崔?介紹，中國(guó)館的鋼結(jié)構(gòu)屋蓋安裝有1024塊碲化鎘薄膜彩色透光光伏玻璃，光能吸收效率更高，可以更好地適應(yīng)建筑的形態(tài)走勢(shì)。屋頂透光彩色碲化鎘薄膜組件，組件透光率達(dá)到40%，尺寸各異，顏色采用我國(guó)傳統(tǒng)的金黃色，組成具有獨(dú)特東方神韻的半環(huán)形——如意狀。而完美實(shí)現(xiàn)崔?“低碳生態(tài)綠色”設(shè)計(jì)理念的正是龍焱能源科技(杭州)有限公司(以下簡(jiǎn)稱龍焱能源)的產(chǎn)品。
“碲化鎘薄膜彩色透光光伏玻璃”的概念，這讓記者很是新奇，于是來到了位于杭州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的龍焱能源進(jìn)行深度采訪。
在參觀了龍焱能源的生產(chǎn)車間和產(chǎn)品陳列室后，記者對(duì)龍焱能源有了初步的了解。龍焱能源是由國(guó)際光伏專家吳選之等人于2008年創(chuàng)建的，一直致力于在我國(guó)國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效碲化鎘薄膜太陽電池技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。
從2008年5月開始，經(jīng)過3年半的努力，龍焱能源先后建立了實(shí)驗(yàn)線、中試線和生產(chǎn)線，經(jīng)歷了研制實(shí)驗(yàn)室小面積電池到研制小型組件，一直到生產(chǎn)1.2米×0.6米的大面積組件等各個(gè)階段，開發(fā)出擁有完全獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的整套碲化鎘組件的生產(chǎn)工藝和核心設(shè)備，建立了一條全自動(dòng)化、全國(guó)產(chǎn)化、年設(shè)計(jì)產(chǎn)能達(dá)40兆瓦的碲化鎘薄膜太陽電池組件生產(chǎn)線，線上的40余臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。同時(shí)，這條生產(chǎn)線首次采用了龍焱能源研發(fā)成功的新型電池結(jié)構(gòu)、新材料(新型緩沖層、窗口層和背電極)，以及改良型近距離升華法(CSS)沉積大面積CdTe薄膜技術(shù)。
在公司里，記者見到了龍焱能源營(yíng)銷總監(jiān)包鋼，他向記者介紹了碲化鎘薄膜光伏組件在中國(guó)館項(xiàng)目上的應(yīng)用情況。
龍焱能源利用自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)，用科技為建筑賦能，助力中國(guó)館建設(shè)，是園博會(huì)綠色和可持續(xù)發(fā)展的典范。采用碲化鎘透光薄膜組件作為建筑構(gòu)件，一方面具備了普通透光頂和幕墻的維護(hù)、隔熱、美觀的功能，兼具發(fā)電功能，實(shí)現(xiàn)了從被動(dòng)節(jié)能到主動(dòng)發(fā)電的綠色建筑理念；另一方面，它不僅巧妙地和建筑屋頂和幕墻構(gòu)件相結(jié)合，產(chǎn)品按照中國(guó)館的特殊要求，做成了不同尺寸，不同的透光度和不同的顏色，完美替代了傳統(tǒng)幕墻玻璃，真正實(shí)現(xiàn)光伏玻璃代替建筑玻璃。
據(jù)包鋼介紹，目前，人類所掌握的光伏技術(shù)都有很強(qiáng)的材料屬性，即吸收材料是決定光伏電池器件性能的根本因素。與目前市場(chǎng)主流技術(shù)——晶硅技術(shù)相比，由于碲化鎘對(duì)光線的吸收是硅材料的100倍且為穩(wěn)定二元化合物，因此碲化鎘薄膜太陽電池非常適合大規(guī)模生產(chǎn)；薄膜制備工藝讓其產(chǎn)業(yè)鏈變得更短從而更容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的成本控制；而其組件產(chǎn)品因具有更好的弱光性能、溫度系數(shù)，以及抗遮擋能力，從而擁有更為廣泛的適用場(chǎng)景，在建筑光伏一體化方面能夠發(fā)揮非常大的作用。碲化鎘薄膜光伏電池技術(shù)在美國(guó)知名光伏企業(yè)美國(guó)第1太陽能公司的推動(dòng)下，在2015年就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了累計(jì)裝機(jī)容量超過20GW，年產(chǎn)量超過3GW。
包鋼感慨道：“盡管碲化鎘太陽電池技術(shù)具有很好的發(fā)展前景，但是其技術(shù)核心長(zhǎng)期為國(guó)外先進(jìn)企業(yè)所壟斷。真正的、好的核心技術(shù)是用錢買不回來的，必須要依靠自主創(chuàng)新來發(fā)展。在產(chǎn)業(yè)化的過程中，我們遇到了很多的困難，經(jīng)過10年的努力和艱苦的付出，我們終于實(shí)現(xiàn)了中國(guó)制造到中國(guó)創(chuàng)造的跨越。通過自主創(chuàng)新、掌握全套核心技術(shù)，在我國(guó)實(shí)現(xiàn)了碲化鎘薄膜太陽電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。”
目前，龍焱能源生產(chǎn)的碲化鎘薄膜組件產(chǎn)品發(fā)電能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)換效率超過14%，已進(jìn)入世界先進(jìn)水平；制造的碲化鎘電池的溫度系數(shù)在-0.21%/℃左右，不到晶硅電池的一半，而長(zhǎng)條形子電池有利于減少熱斑效應(yīng)，提高發(fā)電能力、保證產(chǎn)品壽命和使用安全；同時(shí)在制造過程中，因?yàn)樽⒁鉁囟鹊目刂疲M件的破損率極小。
在談到碲化鎘薄膜技術(shù)優(yōu)勢(shì)時(shí)，包鋼認(rèn)為，碲化鎘薄膜技術(shù)的進(jìn)步將推動(dòng)度電成本的下降，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。在環(huán)保方面，龍焱能源能夠?qū)崿F(xiàn)廢舊資源80%以上的碲和鎘的回收，他表示，碲化鎘的綠色、循環(huán)優(yōu)勢(shì)是其他技術(shù)不可比擬的。
包鋼稱，龍焱能源對(duì)一個(gè)光伏技術(shù)的好壞始終堅(jiān)持著自己的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，即“四高一低”。“四高”指的是高效率、高穩(wěn)定性、高產(chǎn)率、高良品率，“一低”指的是低成本。
目前，薄膜光伏技術(shù)方面，銅銦鎵硒因其材料特性可以制備出性能非常好的電池；但由于原材料稀缺，同時(shí)又是四元化合物，要制備大面積、組氛均勻的薄膜半導(dǎo)體器件，其對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的要求更高、工藝更復(fù)雜。
由于產(chǎn)率和良品率一直是一個(gè)無法得到解決的矛盾，從而導(dǎo)致其成本始終落后與市場(chǎng)的發(fā)展。而砷化鎵技術(shù)成本則更高，目前僅適合于航空航天等高端應(yīng)用，暫時(shí)不能大規(guī)模推廣。相比之下，碲化鎘具有大規(guī)模商業(yè)化的價(jià)值。
“目前，在效率不高、規(guī)模較小的情況下，我們公司的碲化鎘薄膜技術(shù)的成本在30美分(2元人民幣)以下，可以說已經(jīng)是接近領(lǐng)先水平了：上述提到的第1條生產(chǎn)線的量產(chǎn)組件效率約為14%，產(chǎn)能超過30兆瓦。”包鋼自豪地說。
為了充分發(fā)揮自有碲化鎘技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)光伏技術(shù)的跨界應(yīng)用，龍焱能源早在4年前就開始布局建筑光伏一體化。目前，龍焱能源已開發(fā)出大量的新型光伏建筑構(gòu)件，如光伏隔熱組件、光伏熱水器、光伏中空玻璃窗、大面積光伏透光落地窗，以及透過率、圖案、顏色、形狀和尺寸均可根據(jù)客戶要求定制的多種透光組件等20余種新產(chǎn)品。
龍焱能源的碲化鎘薄膜組件產(chǎn)品已覆蓋全國(guó)所有省市、自治區(qū)和港澳臺(tái)地區(qū)，并行銷至全球38個(gè)國(guó)家和地區(qū)。應(yīng)用于大同未來能源館、國(guó)家大劇院舞美中心、嘉興光伏科技館、倫敦金絲雀碼頭公交站、荷蘭醫(yī)院等國(guó)內(nèi)外多個(gè)標(biāo)志性綠色建筑的外結(jié)構(gòu)上，展現(xiàn)出其獨(dú)特的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和綜合應(yīng)用價(jià)值。
