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CIGeS 薄膜电池

2021-04-27 ryder

CIGeS薄膜电池发展相对迟钝,尚有近忧远虑。CIGeS薄膜电池又称铜铟镓硒薄膜电池,在试验室中已经取得了薄膜电池最高的转换效率。不少厂商投入到CIGeS薄膜电池的研发和加工中,较具代表性的公司有德国WürthSolar、美国NanoSolar、日本Honda。


图6:CIGS薄膜电池的典型结构及电池片


虽然CIGeS薄膜电池的转换效率较高而且后续仍有较大提升空间,但加工的工艺技术相对复杂,产品性能与材料配比有较高的敏感度,要怎么样提高产品良率是大部分厂商面临的一大难题,以2007年全球规模最大的CIGeS加工厂商WürthSolar为例,产品良率也惟有50%左右。


产品良率笔直影响了单位成本和产品质量,目前CIGeS薄膜电池的加工成本还在2美元/瓦以上,高于其他薄膜电池,因此CIGeS薄膜电池的发展相对迟钝,随技术不断进步,这一问题仍有望逐渐处理。


图7:CIGS薄膜电池包件加工工艺示意图


对于CIGeS薄膜电池的长期发展,我们对关键原材料铟的问题仍有担忧。铟是非常稀缺的资源,全球所有伴生矿中铟含量仅1.5万吨,每年产量惟有500吨,而液晶行业对铟的需求占70%左右,年需求增长率在20%以上,依赖回收等环节可缓解需求的压力,但长期看仍显紧张,很多发达国家都已将铟作为战略资源。


图8:铟的主要使用范畴分布


每MW的CIGeS薄膜电池用铟约50千克左右(形成较大规模后有望下降到20千克),达到GW规模后对铟的需求拉动将十明显显,这一瓶颈可能影响CIGeS电池长期发展,但中短期内发展不会受分明影响。

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