從一個(gè)廢舊的倉(cāng)庫(kù)到現(xiàn)在占地21000平方米的現(xiàn)代化廠房，從一條研制小型薄膜光伏組件的實(shí)驗(yàn)線到目前中國(guó)第一條擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的30兆瓦碲化鎘組件生產(chǎn)線，從“指甲蓋”大小的電池樣品到如今“半人高”的平均轉(zhuǎn)換效率超過11%的成品，龍焱團(tuán)隊(duì)埋頭工作了四年。而這四年里，光伏行業(yè)經(jīng)歷了大起大落，占據(jù)世界半壁江山的中國(guó)光伏企業(yè)在苦苦掙扎，他們有的在裁員減薪，有的則技改停產(chǎn)，有的為提高效率發(fā)愁，有的在為擴(kuò)展銷路擔(dān)憂。

“目前光伏行業(yè)不景氣，多數(shù)企業(yè)都在考慮生存問題，而我們沒有這方面的擔(dān)心，四年前我們?cè)谧鳊堨晚诨k太陽(yáng)能電池組件的研發(fā)，到今天我們依然在優(yōu)化生產(chǎn)線和提高產(chǎn)品質(zhì)量，并不斷開發(fā)新產(chǎn)品，同時(shí)我們的研發(fā)團(tuán)隊(duì)依舊穩(wěn)固，只要有好的產(chǎn)品就會(huì)有市場(chǎng)。”盡管光伏業(yè)經(jīng)營(yíng)慘淡，而龍焱人卻依舊有著堅(jiān)定的信心和勇氣。

高效廉價(jià)決定市場(chǎng)前景

龍焱能源科技（杭州）有限公司是2008年5月在董事長(zhǎng)吳選之和總經(jīng)理吳奔的帶領(lǐng)下創(chuàng)建的。

“我們國(guó)家的光伏行業(yè)發(fā)展不正常，企業(yè)‘兩頭在外’，我們做的產(chǎn)品是為產(chǎn)出綠色能源的，而我們的產(chǎn)品卻大多數(shù)都銷往了國(guó)外”。正是在這樣的驅(qū)動(dòng)力下，曾供職于美國(guó)能源部國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）的吳選之帶著在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域研究30余年的工作經(jīng)驗(yàn)，以及諸如在2001年創(chuàng)造碲化鎘太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄并保持至今等多項(xiàng)世界級(jí)的專利、成果回國(guó)，開始創(chuàng)業(yè)從事碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池、組件的研究與生產(chǎn)。而公司另一位創(chuàng)始人吳奔，曾就職于國(guó)際著名的全球戰(zhàn)略咨詢公司McKinsey&Company（麥肯錫）和全球第三大電腦廠商聯(lián)想集團(tuán)，并擔(dān)任聯(lián)想集團(tuán)董事長(zhǎng)助理，他同樣希望能將自己的知識(shí)用于中國(guó)的新能源建設(shè)。

“經(jīng)過各類電池的優(yōu)劣勢(shì)分析和比對(duì)，我們認(rèn)為碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池是一種適合于大規(guī)模生產(chǎn)的高效廉價(jià)太陽(yáng)能電池，并能夠適應(yīng)未來市場(chǎng)的需求。”吳選之表示。

吳選之搞了半輩子太陽(yáng)能電池，他對(duì)提升太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率很有信心。碲化鎘是一種具有高吸收系數(shù)的化合物半導(dǎo)體，其能隙寬度最適合于光電能量轉(zhuǎn)換，目前實(shí)驗(yàn)室電池的最高效率為16.7%，最高組件效率達(dá)到12.8%。雖相比較目前晶硅電池組件效率有一定差距，但晶硅組件的效率已接近峰值，而碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池組件的效率可提升空間還比較大。同時(shí)由于碲化鎘薄膜電池具有溫度系數(shù)低、弱光效應(yīng)好等優(yōu)點(diǎn)，其每瓦發(fā)電量可比晶硅電池每年多出10%左右。而光伏系統(tǒng)的效率最終是要靠發(fā)電量來衡量的。

成本控制也是吳選之很看重的，而碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池組件具有成本低的特點(diǎn)。他舉了這樣一個(gè)例子：“FirstSolar（美國(guó)第一太陽(yáng)能公司）早在2010年已將碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池組件成本降至0.75美元/瓦，這比今年的晶硅太陽(yáng)能電池組件價(jià)格還要低。預(yù)計(jì)到2014年，當(dāng)組件效率達(dá)到13%時(shí)，其組件成本可降低至0.5美元/瓦。”

“無毒”的碲化鎘

鎘，金屬物質(zhì)，毒性較大，碲化鎘電池產(chǎn)品及其制造過程的環(huán)境保護(hù)一直是這個(gè)行業(yè)的重要話題。

“這是龍焱在成立之初就已經(jīng)考慮的問題。”吳選之在面對(duì)這個(gè)問題時(shí)肯定地回答。“碲化鎘和金屬鎘是不同的，金屬鎘是有毒的元素，但碲化鎘是一種很穩(wěn)定的化合物。就像氯是有毒的氣體，而氯化鈉是穩(wěn)定的食用鹽。但是不管怎么樣碲化鎘終究還是含有鎘，所以我們必須要重視這個(gè)問題。”

據(jù)統(tǒng)計(jì)，每片1200x600x7（毫米）的碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池板，重量約12公斤，由于碲化鎘僅是一層幾微米的膜，所以其中的碲化鎘不足20克，每片電池板的含鎘量和一節(jié)五號(hào)鎳鎘電池含鎘量大致相當(dāng)。由于這層碲化鎘薄膜被夾在兩層玻璃之間，因此使用中和外界是無法接觸的。

吳選之介紹說，美國(guó)布魯克文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家就鎘排放的問題，經(jīng)過系統(tǒng)研究，碲化鎘電池的鎘排放量與天然氣相同，低于煤、石油、硅電池。

“正是基于大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和項(xiàng)目應(yīng)用，歐盟從去年開始就已經(jīng)豁免了RoHS（全稱為《關(guān)于限制在電子電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令》）的要求。這些環(huán)保意識(shí)及法律更嚴(yán)格的國(guó)家都已經(jīng)認(rèn)為碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池?zé)o論是生產(chǎn)，或者是使用，都是安全可控的。”吳奔表示。

“除此之外，我們?cè)诃h(huán)保方面還做了三件事情”，吳選之說。“第一，‘三廢’的處理。通過處理，目前工廠廢氣、廢水中重金屬的含量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。第二，公司在成立之初就建立了安全環(huán)保組，在現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)員工必須采取嚴(yán)格的防護(hù)措施。此外，公司每年會(huì)對(duì)所有員工體檢，員工現(xiàn)在平均尿鎘檢查結(jié)果是0.32微克/克肌酐，低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的10倍以下，并且沒有升高的趨勢(shì)。第三，成功研發(fā)廢舊組件的回收和再利用技術(shù)。這既可以避免造成環(huán)境污染，還可以對(duì)鎘、碲和玻璃等資源進(jìn)行回收和再利用，逐步實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。”

與First Solar一較高低

提起碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池組件，人們首先想到的是FirstSolar。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，2012年在美國(guó)9個(gè)100MW以上規(guī)模的太陽(yáng)能光伏電站中有6個(gè)是由FirstSolar參與建造并提供組件的。在同行中，這是一座需要仰視的高山。“我們要向他們學(xué)習(xí)，但我們覺得還是有很多技術(shù)可以進(jìn)一步的提高”，吳選之和吳奔在面對(duì)這座高山時(shí)并不氣餒。

“2011年9月，龍焱建成了30兆瓦的碲化鎘組件生產(chǎn)線。經(jīng)過短短3個(gè)月的調(diào)試后，產(chǎn)品平均轉(zhuǎn)換效率超過11%，平均輸出功率超過73W。在提高轉(zhuǎn)換率的情況下，良品率也超過了95%。所以說我們這個(gè)技術(shù)今后是能夠跟FirstSolar競(jìng)爭(zhēng)的。我們做企業(yè)是從08年5月份開始的，F(xiàn)irstSolar在1999年接手SolarCellInc的工作，后者是1991年就開始做了，我們用三年多的時(shí)間走了他們十幾年的路，所以我們相信我們后面會(huì)更好。”吳選之對(duì)此信心十足。

據(jù)吳選之介紹，F(xiàn)irstSolar采用的是氣相輸運(yùn)沉積技術(shù)（VTD），而龍焱采用了與FirstSolar完全不同的工藝：改良型的近距離升華法（CSS）。這種工藝具有沉積速度快、工藝穩(wěn)定性好、成品率高等特點(diǎn)。同時(shí)，龍焱的產(chǎn)品在電池結(jié)構(gòu)上也做了改進(jìn)，并導(dǎo)入了新材料，這既提高了產(chǎn)品的良品率，也對(duì)提高轉(zhuǎn)化效率、降低成本有著重要意義。

“我們對(duì)目前這條生產(chǎn)線擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，而且原材料也基本實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，再加上勞動(dòng)力、廠房制造等方面成本較低，因此在成本上我們完全可以和FirstSolar一較高低”。吳奔自豪地說。“此外，經(jīng)過仔細(xì)核算，我們組件的制造成本在年產(chǎn)20兆瓦的規(guī)模和目前已達(dá)到11%的轉(zhuǎn)換效率前提下，每瓦成本將和FirstSolar持平，比最好的晶硅電池成本也有25%以上的優(yōu)勢(shì)。而未來3-4年我們的成本至少會(huì)再有30%以上的下降空間。這樣的組件成本將實(shí)現(xiàn)在絕大多數(shù)國(guó)家包括中國(guó)平價(jià)上網(wǎng)的目標(biāo)。”