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德国Heliatek:“柔性有机薄膜太阳能电池最适合光伏建筑一体化”
德国Heliatek:“柔性有机薄膜太阳能电池最适合光伏建筑一体化”
Heliatek公司首席技术官Martin Pfeiffer(左)和该公司首席执行官Thibaud Le Seguillon。手中拿的是最新试制的模块。（点击放大）
Le Seguillon手持半透明模块说：“这可以取代玻璃”。（点击放大）
& && &【日经BP社报道】有机薄膜太阳能电池（OPV）厂商德国Heliatek公司，最近2～3年就提高OPV转换效率与三菱化学等展开了竞争。Heliatek公司2012年4月宣布，面积为1.1cm2的太阳能电池单元实现了当时世界最高的转换效率10.7％（参阅本站报道），紧接着对手三菱化学2012年5月就发布了转换效率为11.0％的单元（参阅本站报道）。
　　就在3年前的2009年，OPV的转换效率才刚超过6％。OPV技术的进步速度在整个太阳能电池领域中是最快的。
　　但业界也并非全是好消息。率先OPV实用化的美国科纳卡技术（Konarka Technologies）在2012年6月破产。太阳能电池正面临着产能过剩的巨大压力，转换效率还很低的OPV连全球在FIT（feed-in tariffs）等扶持政策下催生的光伏发电热潮也未能赶上，市场开拓非常艰难。
　　在这种形势下，Heliatek公司最近却宣布，OPV量产技术基本开发完毕，将在不久的将来以年产70MW以上的规模开始投产。他们凭借什么战略， 有何胜算冲破现在的逆境？就不怕重蹈科纳卡的覆辙吗？该公司今后对OPV的发展又有些什么考量？记者就这些问题采访了8月底访日的Heliatek公司首 席执行官Thibaud Le Seguillon和该公司首席技术官Martin Pfeiffer。（采访者：野泽 哲生，《日经电子》）
——贵公司如何看待科纳卡公司的破产？Heliatek和科纳卡有哪些不同？
　　科纳卡公司的破产非常令人遗憾。他们是率先开发OPV的企业，这告诉人们由一个公司开拓前所未有的新市场是非常艰难的。他们在技术上，也选择了非常难的工艺。他们采用了将高分子材料以印刷技术成膜这种在10年前还没人采用过的技术。
　　我们曾和他们有过合作，但同为OPV，技术却非常不同。我们采用真空蒸镀工艺将低分子材料低聚体成膜。这种技术比高分子材料的印刷要简单得多，与现在智能手机等采用的有机EL面板的制造技术有很多共同之处。
——听说科纳卡的OPV产品的转换效率最高为3％。贵公司发布了10.7％的单元，尺寸非常小。量产以后将有多大？
　　在OPV的性能上，我们和科纳卡公司有很大差异。我们经过反复试制，连约30cm见方的模块也实现了9％的转换效率。元件的材料和构造与实现10.7％效率的小单元相同。我们认为到2013年，模块转换效率能达到10％以上。
　　量产品的转换效率虽还不得而知，但1.2m宽的模块转换效率至少要有6～8％。我们从几年前转换效率2.9％的单结单元开始起步，通过做成串联型（双结）单元，使转换效率突破了6％的大关，后来又反复优化，达到了现在的水平。
　　我们今后的目标是，到年实现15％的转换效率。这是我们认为拓展现有技术能够实现的数字。有的科学家说能够实现20％，但估计需要实现某种突破。
　　有人说15％的转换效率仍赶不上硅类太阳能电池，但我要强调的是OPV耐热性很强这一点。这是由其温度升高时的特性与硅类太阳能电池截然不同导致的。 一般来说无机半导体的温度升高，转换效率就会降低。而采用有机半导体的OPV温度升高时，其载流子迁移率会升高，转换效率会持平或升高。因此，转换效率为 15％的OPV模块实际上相当于17～18％的硅类太阳能电池。
——预计年产70MW，打算用于哪些用途？
　　大致有三种用途：（1）作为光伏建筑一体化太阳能电池（BIPV），用于大楼的窗户和墙壁等；（2）配备在汽车车顶等；（3）能够发电的遮阳和挡风用途。
　　（1）用于窗户的实例方面，正与包括日本在内的几家玻璃厂商合作开发从不透明到半透明的多种产品。不仅是玻璃，还有打算嵌入混凝土墙壁，与聚碳酸酯等 树脂基板和太阳能电池相结合，安装在车站屋顶和体育场屋顶的案例。最近，还有与铝板组合的例子。EU（欧盟）区到2020年几乎所有建筑的二氧化碳排放量 都要降为零，因此非常关注BIPV（参阅本站报道）。
　　（2）将OPV用于汽车车顶的实例日本还没有，但欧洲的例子在增加。由于可承载的模块面积并不大，因此功率不大，但在晴天时能够抑制停车期间车内温度上升。如果采用透明的模块，即使安在车顶，也可从车内看到天空。
　　（3）有在街道的人行道等用来遮阳的轻便顶棚及用于挡风的透明薄墙壁上使用树脂基板模块的例子。还可以用不透明模块作顶棚，用半透明模块做墙壁等。
——这种BIPV等是要以在室外使用为前提。OPV的耐用性没有问题吗？
　　OPV耐用性低那是过去的事情。稍微准确一点，那是以科纳卡公司为代表，采用高分子材料的OPV的问题。很多高分子材料本身的耐用性就很低。
　　而我们的低聚体材料的稳定性高得多。可以说嵌入玻璃的模块使用25～26年完全没问题。我们本来就不打算采用玻璃基板，我们一直重视使用柔性薄膜基 板。就在1个月前（2012年7月）实施的考察耐用性的加速试验，在温度85℃、湿度85％的条件下，包括封装在内采用薄膜基板的模块暴晒1000小时 后，性能劣化只有3％注1）。一般情况下，在太阳能电池的这种耐用性试验中如果性能劣化为10％，就相当于在实际环境中使用20年性能劣化10％。足见我们的模块耐用性之高。我们认为产品上市时，亦可保证使用20年。
注1）：相当于初期发电效率的变化
——作为建材使用的话，20年使用期还不够？
　　当然，需要听取建材用户的意见。我们今后的目标是，通过今后的技术开发，将寿命延长到30年以上。但是即使寿命仍为20年，其间的性能劣化也不过10％，20年以后发电性能并不会突然降为零。
　　我们还有一个想法是设计可更换或可加装太阳能电池模块的建材。电脑什么的几年后都会换购。同样，如果模块可以更换，那么寿命问题就不存在了。
——贵公司不打算采用玻璃基板吗？太阳能电池用户在全球流行的扶持政策FIT（feed-in tariffs）下，相比柔性，似乎对高转换效率和长久耐用性更感兴趣。
　　首先，我们的业务模式不适合FIT。原因主要有两个。一个是BIPV的成本结构与在百万瓦级太阳能电站等设置面板时的成本构造明显不同。你很难计算一扇窗户的价格中太阳能电池占有多少，因此不适合FIT。
　　另一个是，不知道FIT能持续到何时。日本的FIT现在收购价格高还行，但如果导致电费增加的话，消费者是不会同意的。我们的OPV在没有FIT的情况下也是要做下去的。
　　关于基板选择，在3年前我们就确定了在柔性PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）基板上制造的战略。因为虽然技术难度比玻璃基板大，但为了用于BIPV和与其他公司开展差异化竞争，我们认为采用柔性基板至关重要。
　　的确，使用玻璃基板的话，在短期内易于制造，也容易确保耐用性。转换效率也有所提高。但是，玻璃本身很重，在受到撞击及上方荷载时破裂的风险增大。这对于BIPV而言是一大缺点。轻薄、可弯曲、且不易损坏的太阳能电池才是BIPV的特点。
　　另一方面，玻璃基板的太阳能电池已经卷入了与中国厂家的激烈降价竞争之中。我们不想和他们在同一领域竞争。由此可见，我们以前的决定是正确的。
——作为高转换效率的OPV，现在三菱化学已成为对手。三菱化学也采用低分子材料。贵公司比他们有优势吗？
我们有优势。三菱化学虽然采用低分子材料，但采用印刷技术成膜。要将不溶于溶剂的低分子材料以前驱体的形式溶解后涂布，我非常佩服该技术的创意。但是，我 听说他们的工艺温度最高为180℃。在这种温度下，薄膜基板的耐热性高，但是需要价格稍高的PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯）。
　　而我们是通过真空蒸镀低分子材料来成膜。并且，工艺温度低，最高为120℃。因此，薄膜基板可使用成本低的PET。工艺温度低，所以制造周期也短。这些就是我们的优势。
　　令我们吃惊的是日本的OPV厂家大部分利用印刷技术来制作高分子材料薄膜。三星电子的智能手机“Galaxy”上采用的有机EL面板是利用蒸镀工艺作低分子材料成膜的。其技术大部分可用于OPV制造。我非常难以理解日本企业为何不采用有如此业绩的成熟技术。
——我听说你此次来日本是为了筹集量产用的6000万欧元资金。至目前为止，进展顺利吗？
　　6000万欧元中，已经筹集到了2500万欧元。另有1000万欧元也基本有了着落。不过，现在有人肯愿意听我说这个话题本身就已经是难能可贵了。现 在欧洲处于经济衰退期，并且光伏发电业务的泡沫已经破裂。有时刚一说到“太阳能……”，对方就说“不要说了”。很多人都有这种反应。
　　我们会坚持不懈地宣传转换效率、耐用性以及从量产计划到业务模式的整个规划。
——如果筹资顺利，最早什么时间推出量产品？
　　我们计划用2012年一整年筹集资金，2013年开发量产用制造装置。然后2014年第3～4季度开始量产。
- -本版好冷清啊，话说小分子有机太阳能电池真有Heliatek 吹的这么神吗？ 已经呢过做到20年耐用了？
不知道为什么，国内的综述里小分子的介绍都特别少- -，没有没有一些英文关键字和综述呢？ : Originally posted by liyuanmeng at
- -本版好冷清啊，话说小分子有机太阳能电池真有Heliatek 吹的这么神吗？ 已经呢过做到20年耐用了？
不知道为什么，国内的综述里小分子的介绍都特别少- -，没有没有一些英文关键字和综述呢？ 超过两位数的光电转换效率就可以开发商业应用，但如何把这个应用做到真正实用，相信大家都知道其中的困难。
Heliatek公司（就你提到的这篇文章）不是小分子，也不是大分子，而是介于其中的低聚体，如果调控好，兼有大分子和小分子的优势，这是他的技术优势。
从行业来讲，第一并不意味着一定最优秀，时机的把握（外界大环境）也是很重要的：早了，死得壮烈，晚了，无钱可赚。这个你懂的。
综述嘛，如果有，最好，没有，可以自己收集文章慢慢看。英文的综述也是有的。
其他的就不说了，呵呵。 : Originally posted by huangda at
超过两位数的光电转换效率就可以开发商业应用，但如何把这个应用做到真正实用，相信大家都知道其中的困难。
Heliatek公司（就你提到的这篇文章）不是小分子，也不是大分子，而是介于其中的低聚体，如果调控好，兼 ... :rol: 刚刚接触这个行业，聚合物电池，小分子的都看到了；这个低聚体真还是第一次听说，去找找文章看看。 说实话，之前我也是搞有机太阳能的，所以看了很多这方面的文献，但是这个领域在十年内是没有什么希望的，除非真的有什么奇迹发生。Konarka，solarmer这些公司基本上没有卖出过太阳能产品。最近，konarka也宣布破产，根本原因不是硅太阳能电池激烈竞争，而是有机太阳能技术存在严重问题。heliatek说他们的电池可以做到10%，我看过他们发过的文章，叠层电池有几十层，每层10-20纳米厚，采用真空蒸镀要在大面积实现是很困难的工艺，成本非常高，也很难保证大面积的效率跟小电池一样。他们采用的材料价格也会很昂贵。另外，ITO的电阻也很大，大面积的电池电阻增大很明显，所以效率降低时很明显的。现在他们能够1平方厘米做到10.7%已经是极致，1平方米大面积能达到6%算是极限。考虑到成本、效率这些问题，肯定是没有竞争力的。而且，目标市场也很小，还要寻求别的公司合作，真是难啊！ : Originally posted by 海尔哥哥 at
说实话，之前我也是搞有机太阳能的，所以看了很多这方面的文献，但是这个领域在十年内是没有什么希望的，除非真的有什么奇迹发生。Konarka，solarmer这些公司基本上没有卖出过太阳能产品。最近，konarka也宣布破产， ... 恩。主要目标市场和薄膜太阳能电池基本重合，性能有差。而且上次听说代理konarka的成品要70-80元/W，差点吓死了。所以必须发展只有有机才能玩的新兴市场才有戏。 :dragon19::dragon19::dragon19: /xw/jj/80150.shtml
这不，做Konarka代理的人已经是千人计划入选者了，元方，你怎么看？ : Originally posted by 海尔哥哥 at
说实话，之前我也是搞有机太阳能的，所以看了很多这方面的文献，但是这个领域在十年内是没有什么希望的，除非真的有什么奇迹发生。Konarka，solarmer这些公司基本上没有卖出过太阳能产品。最近，konarka也宣布破产， ... 我马上就要读研究生了，导师也是搞这方面，那是不是意味着我要失业了？？？？？？:cry::cry::cry::cry::cry::cry:
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笼罩太阳能的保护主义阴影
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:世界最大的反倾销争端终于于7月底达成和解，中国同意以约定的最低价格向欧盟出口。最终的解决方案比曾经迫在眉睫的结果缓和了许多：如果欧盟委员会判定占欧洲市场80%份额的中国&倾销&罪名成立，欧盟对中国太阳能电池板的关税将升至47.6%。但和解对于消费者和环境而言都是不好的结果。中国和欧盟的争端与中美争端非常相似。去年秋天，在美国商务部认定中国向美国市场&倾销&（一般定义为以低于成本价销售）罪名成立后，美国对从中国进口的太阳能电池板征收24－36%的关税。中国方面则指出美国对华倾销生产太阳能电池板的关键材料多晶硅，并对美进口产品加征超过50%的报复性关税。太阳能电池板争端看似狭隘深奥，但却直指全球化长期争论的核心议题。反全球化人士最有力的论据是即使自由贸易从总体上有利于经济增长，但也可能破坏环保等重要公共利益。根据著名的&向下竞争&假说，对国际贸易开放的国家被认为实施了相对宽松的环保法规。但贸易也可能对环境产生有利的影响。各国分工专业化使人们得到更多想要的东西，特别是当收入水平较高，清洁的空气和水就更符合人们的预期。贸易在降低生产成本的同时，也能够像惠及其他领域那样惠及环境领域。那么，贸易全球化总体而言究竟对环境有害还是有利？针对跨国数据的某些实证研究发现贸易全球化对当地二氧化硫空气污染等环境退化指标会产生积极的影响。只要某国在国家一级拥有有效的治理机构，贸易和经济增长会使他们有办法清洁自己的空气。但也有证据表明贸易和经济增长会加剧其他形式的环境恶化，尤其是二氧化碳排放，因为搭便车问题的存在，二氧化碳排放这一全球外部效应无法在国家层面解决。是贸易惠及空气质量的绝好实例。太阳能怀疑者一直认为因为与替代方案相比成本过高，如果没有大规模补贴，其在发电领域的份额上升不会超过几个百分点。太阳能支持者则针锋相对地提出暂时给予适度补贴将扩大行业规模，最终规模经济和经验积累将使成本大幅度降低。但支持者过于看重政府补贴反而忽略了国际贸易。国际贸易近年来对太阳能技术的发展产生了非常积极的影响，而中国丰富的电池板资源降低了成本。目前的保护主义可能逆转已经取得的进展。没有了来自中国的廉价太阳能电池板，推动欧洲行业发展的补贴又因为财政原因锐减，太阳能在欧洲所占的份额恐怕远远达不到环保主义者的预期。
来源：经济观察网
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近日，欧委会发布94家光伏企业名单，从8月6日起，这94家承诺企业将按照价格承诺协议要求对欧盟出口硅片、电池、组件可免征反倾销税。而其他未承诺企业对欧盟出口上述产品将被征收47.6%(非承诺的应诉企业)或67.9%(非应诉企业)的反倾销税。记者从日前被调查的134家光伏企业中整理出40家将被征收高额反倾销税的企业，名单如下：
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