4月29日，國家重點研發計劃“柔性襯底銅銦鎵硒薄膜電池組件製備、關鍵裝備及成套工藝技術研發”項目正式立項。國家能源集團北京低碳清潔能源研究院作為項目牽頭單位與國家科技部共同簽署項目任務書。
自去年8月項目發佈以來，由低碳院和神華（北京）光伏科技研發有限公司（NICE Solar Energy）等11家單位共同組建的項目團隊歷經諸多嚴格程序，最終以顯著優勢通過評審，成功承接該項目。
競爭國家重點專項中唯一薄膜光伏項目
“國家重點研發計劃”由中央財政資助，國家科學技術部牽頭組織，事關產業核心競爭力、整體自主創新能力和國家安全的重大科學問題、重大共性關鍵技術和產品研發，為國民經濟和社會發展主要領域提供持續性的支撐和引領。
在“可再生能源與氫能技術”重點專項中，以新一代薄膜太陽能發電技術為主要研究對象的僅有“柔性襯底銅銦鎵硒薄膜電池組件製備、關鍵裝備及成套工藝技術研發”項目。
國家能源集團在全力實現傳統能源清潔化的同時，致力於佈局清潔新能源的規模化，通過低碳院控股成立NICE Solar Energy，整合並掌握了世界領先的銅銦鎵硒（CIGS）薄膜電池研發和組件量產技術。在集團的大力支持下， NICE Solar Energy和低碳院受命申報重點專項中唯一的薄膜光伏項目，承載國家重點專項“ 大幅提升自主創新能力，加強光伏技術國際引領”的使命。
NICE Solar Energy德國CIGS創新生產線
組建柔性CIGS薄膜光伏“國家隊”
在深度挖掘自身人才、技術、資源優勢的基礎上，NICE Solar Energy與低碳院聯合國內柔性CIGS薄膜光伏領域的優勢力量，成功組建了一支 “產、學、研”協同創新聯合團隊，雲集了中國乃至世界CIGS薄膜光伏領域的頂級科學家。低碳院擔任項目牽頭單位，NICE Solar Energy首席科學家鍾大龍博士被推薦為項目負責人。
項目團隊專家合影
團隊成員單位均具有國內相關領域的頂尖科研技術水平。NICE Solar Energy擁有世界領先的高效率大面積CIGS組件量產技術，並具備國際化的CIGS薄膜光伏“研產結合”管理經驗；中科院深圳先進技術研究院是CIGS電池效率中國紀錄21.3%的保持者；尚越光電擁有5年以上柔性CIGS薄膜電池規模化（50MW）生產經驗；中國電子科技集團第十八研究所在柔性封裝材料工藝領域已達到軍用航空級標準。
低碳院先進材料中心和新能源中心，在國內最早建立起CIGS電池試驗平臺與中試線的南開大學，以及中國科學院微電子研究所、北京交通大學、河北大學、樂凱華光也將憑藉在各自領域的優勢參與項目。
由於團隊成員單位之間具備良好的合作基礎，在柔性CIGS產業核心環節擁有豐富的經驗和全方位的領先優勢，且多具國資背景，被業內譽為CIGS薄膜光伏的“國家隊”。
系統性突破CIGS產業發展瓶頸
鍾大龍博士透露，在籌備研究方案時，專家們依據項目申報指南要求，結合我國柔性CIGS薄膜光伏產業現狀以及全球發展趨勢進行了反覆探討，從技術和產業發展的瓶頸之中抽絲剝繭地提煉出關鍵科學問題和關鍵技術需求，在項目下設置了5大研究課題。課題間環環相扣，最終實現集新設備、新工藝、新材料和新應用於一體的柔性襯底CIGS薄膜光伏組件成套技術，升級新建下一代示範線，能夠大幅提升我國可再生能源產業自主創新能力，服務於國家新一代智能製造重大戰略。
項目課題設置與相互支撐關係
同時，考慮到國家重點研發計劃項目對於行業未來發展的指導意義及深遠影響，專家們一致同意設置普遍高於申報指南中要求的考核指標。在項目答辯過程中，具有科學性、前瞻性和高可執行性的研究方案設置得到了評委們的一致讚賞，成為立項成功的關鍵。
衝擊CIGS技術世界級關鍵難題
國家重大研發計劃項目的成功立項將有力解決柔性CIGS技術和產業發展過程中的諸多難題。
目前，柔性 CIGS電池（微米級不鏽鋼襯底）與剛性CIGS 電池（玻璃襯底）相比，實驗室轉換效率仍有較大的差距。項目團隊將通過創新性的技術方案將柔性CIGS電池的器件效率提升至22%以上,達到國際一流水平。
在實驗室高效率電池工藝放大過程中，大面積CIGS有源層及功能層的不均勻性嚴重影響組件效率和良品率，極大制約了規模化量產。NICE Solar Energy研發部負責人李博研博士將擔任課題2負責人，帶領團隊通過先進的數字仿真手段優化各薄膜沉積系統，並引入在線監控技術，解決大面積鍍膜均勻性難題。
柔性CIGS電池的封裝材料關係著組件的長期可靠性，且佔據成本比重極高。低碳院將利用自身在先進高分子材料與封裝膜材料等方面豐碩的研究成果，協助進行柔性CIGS電池封裝所需新材料的研發。
項目團隊專家將衝擊柔性CIGS光伏關鍵難題（左：鍾大龍右：李博研）
“卷對卷”製造裝備是柔性CIGS組件生產線的關鍵設備，是整套生產工藝流程的基石，但我國卷對卷裝備的國產化、智能化程度很低。鍾大龍博士將但任課題5負責人，帶領團隊進行產線裝備設計創新，使卷對卷關鍵裝備的硬件和軟件達到行業領先水平，並實現整個項目的重中之重——建立國產化程度高的柔性CIGS薄膜電池組件智能製造示範線。
“剛柔並濟” 開闢清潔能源前行之路
剛性與柔性CIGS薄膜光伏產品各有千秋，目前剛性CIGS電池的實驗室轉換效率更高，產品封裝技術更成熟，並且在產業化經驗、產能、市場裝機量等方面佔有先機。而柔性CIGS電池因具有輕、薄、柔等特色，使用場景更豐富，更有利於太陽能這種綠色清潔能源的應用及普及。
柔性CIGS光伏便攜式應用產品（圖源：尚越光電）
NICE Solar Energy在剛性CIGS薄膜光伏領域擁有豐富的研發和量產經驗，同時具備在實驗室製備柔性CIGS電池的科研實力。鍾大龍博士介紹，剛性和柔性CIGS電池在器件結構、工藝技術和生產裝備上，具有相通和可借鑑之處，共性關鍵問題的解決將同時有助於提高柔性和剛性組件的轉換效率和產線良率。
NICE Solar Energy總裁張波表示，公司將藉助本次國家重點研發計劃項目的立項，打破柔性與剛性CIGS技術之間的壁壘，開啟全新的CIGS技術研發格局，實現“剛柔並濟”。並利用自身在CIGS產業化道路上的先進經驗，推進集團剛性和柔性CIGS薄膜光伏技術的共同發展，奠定國家能源集團在CIGS光伏產業的全球領導者地位。
低碳院101樓4層的一間會議室是鍾大龍博士和光伏研發公司項目團隊成員們進行項目申報時集中封閉辦公的地方，也是他們數個月來拼搏的戰場，這裡的燈總是亮到最後。如今，他們夜以繼日的奮鬥終於守得雲開見月明。未來4年，與所有的合作伙伴一起，他們的征途是科學技術的星辰大海，亦是人們期待的驕陽藍天。
來源：NiceSolarEnergy
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