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组件效率黄铜矿德国Sulfurcell建立75MW CIS薄膜组件工厂

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新技术的发展需要时间。Sulfurcell太阳能有限公司就是一个很好的例子。

2004年开始小规模的试量产生产线后,在其成立的第九年,这家位于德国柏林的公司准备推出商用、连续的薄膜组件产品。2月初,Sulfurcell的75MW工厂破土动工,同期建设的还有行政楼,地址在距离公司总部仅几百米的柏林Adlershof工业园区。到2009年底,工厂将每天生产出2000个基于黄铜矿(chalcopyrite)的组件。

工厂的全部产能将分两个阶段完成:2009年底,6个月的基建完成后,系统全部就位,将年产35MW产能,2年后产能生至75MW。

Sulfurcell是从Hahn-Meitner-Institute(如今的Helmholtz Center Berlin)剥离出来的公司,投资了1.1亿欧元(约1.41亿美元)建造新工厂,其中8500万欧元(1.09亿美元)来自投资集团(Intel Capital, Climate Change Private Equity, AIG Investments, Bankinvest Group, Demeter, Zouk Ventures和Conetwork)。剩下的来自政府津贴。“这些投资使我们得以建立工厂,而不用转移到远东地区,”在2月2日的奠基庆典上,Sulfurcell的创始人兼CEO Nikolaus Meyer对柏林市长Klaus Wowereit这样说道。一年内,Sulfurcell计划将员工数从175人增加到275人。

完美的Sulfurcell?

然而,是否该公司未来仍将采用CIS(Copper Indium Disulfide)吸收层,形势尚不明朗。Sulfurcell正在试验不同的I-III-VI2族半导体材料,Meyer表示,镓(Gallium)也被测试用过,并且公司打算在今后一段时间转向硒(selenium)材料。“我们还不知道,这些努力将把我们带向何方,”他补充说。改变现有设备的生产工艺可以提供效率,“我们的目标是到2010年获得10%的效率。”目前,Sulfurcell组件在3MW试量产线上的转换效率为8%。该公司在5年前开始生产,那时他们的转换效率只有5%。

对于业界专家来说,改变吸收层材料的决定并不令人奇怪。然而,理论上讲,基于铜、铟和硫的黄铜矿组件与采用铜铟镓硒(CIGS)的组件相比,会有稍高的吸收效率(30%对27%),但在实际生产中并没有得到证实。Sulfurcell目前的组件转换效率水平在7%到8%之间,与采用Oerlikon交钥匙(turnkey)线制造微晶硅叠层薄膜组件的厂商处于同一水平。碲化镉(CdTe)或铜铟硒竞争者却有更高的转换效率——10%到12%,而生产成本更低或持平。为了保持竞争力,Sulfurcell不得不改变其目前的吸收层成分。也许那时候,该公司的名字充其量只具历史意义;而比较讽刺的是,该公司最初的宣称是以“商业化一种易生产的可替代硒镓基黄铜矿组件”为目标。问题是,Sulfurcell的简单的技术是否有潜力获得高效率。从2001年起,基于Sulfurcell目前的工艺,还没有实验室级规模的CIS太阳能电池的转换效率的进展被提及。0.5×0.5cm的太阳能电池的效率记录仍仅是11.4%,而相近尺寸的CIGS太阳能电池的效率已经达到了20%。然而,硫基电池结合了镓后导致效率提升到13%,这业已被证明。

建筑一体化的新产品

目前,Sulfurcell将继续销售其硫基产品。组件仍通过系统集成商来分销,如Krannich、Energiebau和IBC。今年,该公司希望组件以每瓦2欧元(2.56美元)销售,Meyer表示。Sulfurcell组件主要设计用于屋顶和外墙。“我们为太阳能建筑商提供材料,”Meyer说。该公司想把自己打造成为一个幕墙集成产品的领先供应商。“建筑的南部朝向的幕墙外壳或房顶,没有理由必须采用钝化板、石头或玻璃面板。”相反,Meyer希望建筑商采用Sulfurcell的太阳能组件,使得建筑可同时产生电力。

Sulfurcell打算在其行政楼作一个示范。该建筑包括由Goldbeck Solar GmbH搭建的PV系统,该系统将在9个月内完工。采用Sulfurcell的组件,这家建筑商调整了其传统的PV幕墙卡带式技术:结果一只手宽、厚的一格框架组件能悬挂在格子结构上。这是的系统建造商可在房顶和幕墙上安装PV组件,位于德国Konstanz的Martin Krehl&Rainer Girke Architekten的项目建筑师Rainer Girke说。这些建筑师是第一次进行光伏建筑一体化安装。客户不能购买卡带式技术。目前,Sulfurcell的组件仅有3种供应方式:带或不带框架,或斜面屋顶的带框架的屋顶内安装。但Sulfurcell打算引入第四种方式,作为常规的产品,并因此打开新的市场——那就是有或无硫。



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