铜铟镓硒薄膜光伏建筑一体化技术与应用取得突破

8月10日，西安光伏产业发展高峰论坛暨展览会于陕西西安开幕，展示了目前铜铟镓硒薄膜光伏建筑一体化(CIGS-BIPV)技术与应用研究取得的重大突破。

由国家能源集团牵头实施的这一科技创新项目在世界上首次高度集成了铜铟镓硒薄膜光伏建筑一体化装配技术、光伏光热太阳能综合利用、直流电供电系统、智能楼控系统、自动化控制系统、大数据、云平台等多项技术，将铜铟镓硒光伏技术与建筑工程深度融合，实现了真正意义上的光伏建筑一体化，让城市建筑由能源消耗者向能源生产者转变。

“光伏建筑一体化（BIPV）是指将太阳能发电产品集成并作为建筑组成部分的技术，与附着在建筑物上的太阳能光伏发电系统（BAPV）不同，电池作为建筑物外部结构的一部分，既具有发电功能又具有建筑材料的功能，还可以提升建筑物的美感，与建筑物形成完美的统一体。”国家能源集团绿色能源与建筑研究中心汤洋博士说。

CIGS-BIPV展示单元。文闵摄

铜铟镓硒薄膜太阳能电池，是指吸收层由铜（Cu）、铟（In）、镓（Ga）、硒（Se）四种元素按照最佳比例构成的结晶薄膜太阳能电池。铜铟镓硒薄膜光伏发电，即利用铜铟镓硒薄膜太阳能电池将光能转换成电能的技术方式。

这种薄膜太阳能电池具有层级结构，衬底一般是玻璃，玻璃上再分别沉积铜铟镓硒吸收层、硫化镉缓冲层、氧化锌窗口层等多层薄膜，最上面是一层盖板玻璃。

铜铟镓硒薄膜太阳能电池具有功率衰减低、寿命周期长、弱光发电性能好以及外观一致性好等特点，被国际上称为“下一代非常有前途的新型薄膜太阳能电池”。

“近年来，铜铟镓硒薄膜太阳能电池的研究与产业化进展迅速，转换效率世界纪录不断被刷新，当前实验室最高转换效率纪录已达到22.9%。”汤洋介绍说。

由于对光照角度要求低，铜铟镓硒薄膜太阳能电池可安装于建筑物立面。同时，可定制化生产不同色彩和图案的组件，适用于不同的市场应用场景和要求。铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池还可以广泛应用于边远山区独立电站，农光互补、渔光互补等精准扶贫项目，大型地面光伏电站，分布式光伏电站，城市园林景观，旅游业，交通运输业等领域。

铜铟镓硒薄膜光伏建筑一体化（CIGS-BIPV）依托铜铟镓硒（CIGS）薄膜光伏组件产品优势，高度集成多项先进技术，将铜铟镓硒光伏技术与建筑工程深度融合，将集成了铜铟镓硒薄膜光伏组件的建筑物作为一个整体来设计与施工，让光伏组件成为建筑物不可分割的一部分，比如一堵墙，既起到遮风挡雨、保温隔热、承重等建筑功能，又成为最具发展空间的分布式能源形式。

在此基础上，对被动设计和主动太阳能系统进行优化，优化控制供热、通风、空气调节，对自然采光、光伏发电、光热利用、直流供电、智能微电网、自动化系统进行全面集成，对建筑物的设计与运行进行完整集成与优化，实现建筑物的各项舒适性指标，做到真正意义上的光伏建筑一体化，是光伏建筑一体化的“高级版”。

目前，国家能源集团承担了国家住建部“CIGS太阳能薄膜发电技术在光伏建筑一体化中的应用研究”课题和多个示范项目的研发任务。今年下半年到明年上半年，在北京、江苏、广东、海南、四川等省市落地的6个实体示范项目将陆续完工，形成系统完整的示范项目群。