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吉瓦级的规模化生产能力
当前最大的铜铟镓硒产能从百兆瓦到一吉瓦每年,存在于德国与日本。这些生产基地都以90%以上的产业价值链良率进行运营。目前全世界铜铟镓硒的总产能达2GW/年。虽然铜铟镓硒膜层的制备工艺在不同公司有所区别,但都表现出良好的产品性能。这表明铜铟镓硒光伏组件制造业已达到第一阶段的产业成熟度。即使使用了地壳稀缺元素铟,每年100GW的产能也不会对供应链造成挑战。这是由于技术的进步减少了铟的用量及铟元素的回收。技术研发的持续进展,在未来十年会发掘铜铟镓硒成本下降的更大潜力。
生产成本
今天铜铟镓硒光伏组件的生产成本几乎与晶硅太阳能组件相当,这还是在铜铟镓硒的生产规模及累计产出比晶硅太阳能产业小数倍的情况下比较。从2008到2014年,铜铟镓硒组件的全球出货量为3GW。这表明铜铟镓硒光伏产业处于产业认知曲线的起始端,如同平板显示及玻璃镀膜等相近似薄膜产业所经历的过程。大面积均匀镀膜、加速的工艺流程与更强大的铜铟镓硒镀膜设备相结合使150MW产能的制造成本有潜力达到0.4美元每峰瓦。值得指出的是,铜铟镓硒组件生产的设备投资包括从玻璃衬底输入到成品组件输出的完整的产业链。基于铜铟镓硒组件今天已达到的成绩,我们可以看到未来成本下降的巨大潜力。关键在于将实验室的小面积高光电转换效率转移应用于大生产。下一阶段成本持续下降的影响因素包括:组件效率的提升由14%到18%,规模效应带动的材料成本(BOM)下降,研发带动的成本下降(超薄吸收层,利用较低纯度的原材料),设备投资的下降,下一代设备带动的生产能力的改善(产能,良率及设备稼动率),生产能耗的降低及优化的基础设施。综合所有成本下降的因素,在吉瓦(GW)级规模,铜铟镓硒生产成本会实现25%至40%的进一步下降。
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