漢能:技術手段降低銦用量,目標5-6噸/吉瓦

近年來,我國太陽能開發利用規模快速擴大,技術進步和產業升級加快。其中,薄膜太陽能以輕薄柔、弱光性好、顏色可調、形狀可塑的優勢,廣泛應用於建築建材、交通運輸、航空航天、消費電子、應急和國防等領域,已經成為全球太陽能產業的發展趨勢,同時也是國家戰略性產業之一,正迎來爆發式增長機遇。

目前,我國薄膜太陽能發電領域的龍頭企業是漢能,其通過漢瓦、漢牆、漢傘、漢包、漢紙等豐富的產品和解決方案,展示了薄膜太陽能的無限潛力。隨著薄膜太陽能應用細分技術路線——銅銦鎵硒(CIGS)的逐步興起,其中,生產銅銦鎵硒電池所需的小金屬"銦",儲能和產量均不太高,銦會不會成為影響薄膜電池大發展的一大"瓶頸",引起了人們的擔憂。

為此,記者專門採訪了漢能相關技術人員,其介紹:"隨著銅銦鎵硒研發技術水平的提升,生產良率提高以及回收技術的充分利用,1吉瓦的銅銦鎵硒薄膜電池的銦淨用量將降低到10噸以下,而中期目標則為5至6噸/吉瓦,薄膜電池對銦的需求量會進一步降低。"

銦供需進入相對穩定期

銦(Indium),原子序數49,於1863年由德國化學家賴希(H.Richter)在鋅精礦中發現,屬稀散金屬。銦呈銀白色並略帶淡藍色,質地非常軟,能用指甲刻痕。主要用於製造低熔合金、軸承合金、半導體、電光源等的原料。其中,作為透明電極塗層的ITO靶材用量,約佔銦用量的70%,年需求量為200噸左右。隨著中國ITO靶材生產全面佔領國內市場並走向世界,預計未來中國ITO靶材領域對銦的需求將會超過700噸/年。

在自然界中,銦礦物均以微量的形式分散伴生於其它礦物中。銦在地殼中的分佈量比較小,是黃金的1/8,白銀的1/50,迄今為止,未發現單一的或以銦為主要成分的天然銦礦床。據統計,全球銦探明儲量預估為5萬噸,其中可開採的佔50%。工業通過提純廢鋅、廢錫的方法生產金屬銦,回收率約為60-70%。由此計算,在探明儲量、可開採量不增長以及銦回收率不提升的基礎上,目前可使用的銦大約有1.5萬噸-1.8萬噸。

"倘若將這1.8萬噸可使用的銦,全部生產銅銦鎵硒電池,能生產1800吉瓦,即使只有十分之一的量用到生產銅銦鎵硒也能生產180吉瓦,就目前的銅銦鎵硒產能而言,銦資源還是十分豐富的。現階段看,銦尚不構成對銅銦鎵硒應用的影響。"國家能源集團方面相關研發人員在接受記者採訪時,簡單算了這樣一筆賬。這位研發人員還表示,究其原因,銦的供需已經進入到相對穩定時期,銅銦鎵硒的應用規模不足以觸動銦的供求關係。

漢能技術手段降低銦用量

近年來國內銅銦鎵硒產能規模化不斷擴張,據不完全統計,除漢能以外,2015年以來國家能源集團(原神華集團)、中建材等大型國有企業及錦江集團等大型民營企業,先後為佈局薄膜太陽能市場投入資金超過了470億元。

據記者瞭解,在產能擴張以及技術提升的支撐下,漢能內部提出了提升光電轉換效率至21.5%,提升生產良率至98%的目標,除此外,漢能技術人員向記者表示,隨著CIGS研發技術提升,轉換效率提高,生產良率提高,回收技術的充分利用,未來銅銦鎵硒組件生產的銦用量也將大幅下降。

目前,漢能已經研發出較為可靠的降低銅銦鎵硒組件生產銦用量的方案:通過新型等離子噴塗靶材技術的開發、靶材噴塗中損耗及殘靶上的銦回收、RC鍍膜產生固廢銦回收、芯片切割及Web邊緣的銦回收等手段,可以大幅降低對銦的市場需求。此外,在銅銦鎵硒電池中適當增加鎵的成分、減薄電池膜層等方式,也可以有效減少銦的用量。

經測算,靶材噴塗中損耗及殘靶上的銦回收率為98%,RC鍍膜產生固廢及無效Web上的銦回收率為95%,銅銦鎵硒芯片轉換效率以及生產良率的持續穩步提升,也能夠降低約15%左右的銦用量需求。


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