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汉能:技术手段降低铟用量,目标5-6吨/吉瓦

2019-02-16 14:44:50 和讯 
标签:茶吧 庄闲和评级 綦村镇

  近年来,我国太阳能开发利用规模快速扩大,技术进步和产业升级加快。其中,薄膜太阳能以轻薄柔、弱光性好、颜色可调、形状可塑的优势,广泛应用于建筑建材、交通运输、航空航天、消费电子、应急和国防等领域,已经成为全球太阳能产业的发展趋势,同时也是国家战略性产业之一,正迎来爆发式增长机遇。

  目前,我国薄膜太阳能发电领域的龙头企业是汉能,其通过汉瓦、汉墙、汉伞、汉包、汉纸等丰富的产品和解决方案,展示了薄膜太阳能的无限潜力。随着薄膜太阳能应用细分技术路线——铜铟镓硒(CIGS)的逐步兴起,其中,生产铜铟镓硒电池所需的小金属“铟”,储能和产量均不太高,铟会不会成为影响薄膜电池大发展的一大“瓶颈”,引起了人们的担忧。

  为此,记者专门采访了汉能相关技术人员,其介绍:“随着铜铟镓硒研发技术水平的提升,生产良率提高以及回收技术的充分利用,1吉瓦的铜铟镓硒薄膜电池的铟净用量将降低到10吨以下,而中期目标则为5至6吨/吉瓦,薄膜电池对铟的需求量会进一步降低。”

  铟供需进入相对稳定期

  铟(Indium),原子序数49,于1863年由德国化学家赖希(H.Richter)在锌精矿中发现,属稀散金属。铟呈银白色并略带淡蓝色,质地非常软,能用指甲刻痕。主要用于制造低熔合金、轴承合金、半导体、电光源等的原料。其中,作为透明电极涂层的ITO靶材用量,约占铟用量的70%,年需求量为200吨左右。随着中国ITO靶材生产全面占领国内市场并走向世界,预计未来中国ITO靶材领域对铟的需求将会超过700吨/年。

  在自然界中,铟矿物均以微量的形式分散伴生于其它矿物中。铟在地壳中的分布量比较小,是黄金的1/8,白银的1/50,迄今为止,未发现单一的或以铟为主要成分的天然铟矿床。据统计,全球铟探明储量预估为5万吨,其中可开采的占50%。工业通过提纯废锌、废锡的方法生产金属铟,回收率约为60-70%。由此计算,在探明储量、可开采量不增长以及铟回收率不提升的基础上,目前可使用的铟大约有1.5万吨-1.8万吨。

  “倘若将这1.8万吨可使用的铟,全部生产铜铟镓硒电池,能生产1800吉瓦,即使只有十分之一的量用到生产铜铟镓硒也能生产180吉瓦,就目前的铜铟镓硒产能而言,铟资源还是十分丰富的。现阶段看,铟尚不构成对铜铟镓硒应用的影响。”国家能源集团方面相关研发人员在接受记者采访时,简单算了这样一笔账。这位研发人员还表示,究其原因,铟的供需已经进入到相对稳定时期,铜铟镓硒的应用规模不足以触动铟的供求关系。

  汉能技术手段降低铟用量

  近年来国内铜铟镓硒产能规模化不断扩张,据不完全统计,除汉能以外,2015年以来国家能源集团(原神华集团)、中建材等大型国有企业及锦江集团等大型民营企业,先后为布局薄膜太阳能市场投入资金超过了470亿元。

  据记者了解,在产能扩张以及技术提升的支撑下,汉能内部提出了提升光电转换效率至21.5%,提升生产良率至98%的目标,除此外,汉能技术人员向记者表示,随着CIGS研发技术提升,转换效率提高,生产良率提高,回收技术的充分利用,未来铜铟镓硒组件生产的铟用量也将大幅下降。

  目前,汉能已经研发出较为可靠的降低铜铟镓硒组件生产铟用量的方案:通过新型等离子喷涂靶材技术的开发、靶材喷涂中损耗及残靶上的铟回收、RC镀膜产生固废铟回收、芯片切割及Web边缘的铟回收等手段,可以大幅降低对铟的市场需求。此外,在铜铟镓硒电池中适当增加镓的成分、减薄电池膜层等方式,也可以有效减少铟的用量。

  经测算,靶材喷涂中损耗及残靶上的铟回收率为98%,RC镀膜产生固废及无效Web上的铟回收率为95%,铜铟镓硒芯片转换效率以及生产良率的持续稳步提升,也能够降低约15%左右的铟用量需求。

  

(责任编辑:李佳佳 HN153)

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