“挑战很大，但是我们有信心。”主讲台上，当提及薄膜发电技术的前景时，汉能控股集团副总裁、首席技术官丁建博士显得格外自信。
10月15日-17日，第十六届中国光伏学术大会在天津举行。作为薄膜发电技术领域的资深专家，丁建出席会议，并发表了题为《高效薄膜太阳能电池技术与应用》的主旨报告，详细介绍了汉能砷化镓和铜铟镓硒薄膜电池技术的工艺、转换效率、成本和应用领域。与此同时，丁建表示对薄膜发电技术的市场前景充满着信心，在他看来，薄膜发电所具备的优势，让汉能可以“没有距离地”进入到汽车、无人机等移动能源领域。
31.6%之后的挑战
今年年初，经美国国家可再生能源实验室认证，汉能的砷化镓双结薄膜电池最高转化率达到31.6%，创造了全球最高纪录。而这也是汉能美国子公司Alta Devices自2010年以来第六次刷新该技术的世界纪录。丁建表示，未来砷化镓薄膜芯片的三结转换效率将超过目前的37.9%。
砷化镓薄膜电池技术具有超轻，超薄，可弯曲，易赋型，转换效率高，特别是高温及弱光条件下表现优异等特点。丁建解释，除了进一步提高薄膜芯片转化效率外，汉能也一直致力于降低砷化镓技术的成本，让这种高效薄膜发电技术进入更多市场。随着成本的不断降低，砷化镓薄膜芯片的应用范围将扩展到物联网设备、可穿戴智能设备、电子消费设备以及批量生产的新能源汽车等领域，“挑战很大，但是我们有信心。”
“就拿汉能美国子公司——Alta Devices来讲，它的高效砷化镓薄膜太阳能电池技术在全球当之无愧是全球第一。”丁建介绍，除了拥有砷化镓双结电池31.6%的全球最高纪录之外，Alta Devices的砷化镓单结薄膜电池也保持着28.8%的转换效率世界纪录。他说，由于目前砷化镓技术的成本相对较高，所以汉能主打对发电效率要求非常高的高空长航时无人机和低空卫星等高端市场。“不同的效率、不同的成本服务于不同的应用领域。”丁建解释，“比如目前纯电池动力无人机最大的痛点就是航时仅有两个小时左右，用上砷化镓芯片后，可以延长航时三到四倍，对这个特殊领域是非常巨大的突破。”
就在刚刚落幕的2016年全国双创周上，丁建所提及的太阳能无人机就成为会场上的明星产品。
亮相本届双创周的太阳能无人机，是汉能自主研发的4.4米固定翼太阳能无人机和3.3米复合翼垂直起降太阳能无人机。这两款太阳能无人机的机翼表面均铺设有汉能砷化镓高效柔性薄膜电池芯片，其作业范围及续航时间都得到了极大的拓展和延伸。
以汉能4.4米固定翼无人机为例。常规纯电池动力无人机续航时间为1.5至2小时，作业范围在200公里以内，而汉能4.4米固定翼无人机铺设薄膜太阳能电池后，续航时间延长到6至10小时，作业范围可达400至700公里，是世界上航时最长的工业级太阳能无人机。该无人机可广泛应用于军用、民用和商用市场，如石油天然气管道巡线、农业监控、军用警用巡逻、灾害和应急救援、航拍和土地测绘、自然资源检测、边境和海岸线巡逻、矿业监测等。
并不遥远的薄膜发电梦
事实上，汉能对于砷化镓薄膜电池技术的应用不仅仅是太阳能无人机。
今年7月，汉能对全球发布了四款采用砷化镓技术的全太阳能动力汽车。公开资料显示，理想状态下，汉能全太阳能动力汽车车身可以集成大约3.5—7.5平方米的砷化镓薄膜电池组件，每天阳光照射5到6个小时，日均发电量8—10度左右，平均每天可以驱动汽车行驶80公里左右，每年行驶2万公里以上，可满足城市常规交通代步需要。汉能全太阳能动力汽车的推出，不仅摆脱了传统电动汽车对充电桩的依赖，而且还颠覆了“续航里程”概念，使汽车中短途“不插电无限行驶”成为可能。
“除了新能源汽车之外，以薄膜发电技术为代表的新型移动能源市场和传统光伏市场不同，它还可以广泛应用于物联网、无人系统、便携电源、可穿戴、消费电子产品等，汉能在这些领域均有所尝试和突破。”丁建说。据了解，近年来，汉能还推出了不同款式的太阳能发电纸、太阳能发电包、太阳能背包、太阳能露营灯等基于薄膜发电技术的移动能源产品。
此外，对于光伏行业中一直在存在薄膜与晶硅两大技术路线之争，丁建表示，薄膜与晶硅在应用上是互补的关系。汉能生产的柔性砷化镓以及铜铟镓硒薄膜电池组件主要应用于柔性工业屋顶、户外消费产品、电子产品、太阳能汽车、无人机和低空卫星等领域，而这些领域“可能对很多光伏企业同行来说是很遥远的，但这是薄膜的特点。”丁建坚信，凭借在薄膜技术领域的领先优势，汉能“用薄膜发电改变世界”的梦想正在加快实现。
公开信息显示，自2012年起，汉能先后收购了四家海外公司。其中，汉能美国子公司Alta Devices主要从事砷化镓薄膜的研发和生产，其余三家位于德国和美国的海外子公司则在铜铟镓硒薄膜电池领域保持着世界领先水平。
目前，除了砷化镓薄膜电池技术所拥有的两项世界纪录外，汉能柔性铜铟镓硒电池溅射法冠军组件、共蒸法冠军芯片，最高转化率分别达到17.96%和17.7%，都是全球最高水平。
截至目前，在薄膜发电领域，汉能拥有全球专利1319件，其中60%是发明专利。不仅如此，汉能在全球范围内的薄膜技术研发人员超过1800名，其中包括一大批国内外先进半导体和光伏领域的顶尖科学家。
当被问及汉能每年的研发投入比例时，汉能控股集团董事局主席李河君这样回答：“没有比例!只要是技术、装备、工艺、产品研发需要的，多少钱都投。”在李河君看来，“汉能进入薄膜发电领域以来，已经持续投入了几百亿的真金白银。这是一个非常规的高投入。为什么?因为我们要保持技术的绝对领先，这是汉能最核心的竞争力。”
“现在的汉能，无可争辩地成为薄膜发电、移动能源的全球领导者，不但是规模，更主要是核心技术。”李河君表示。
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中国光伏学术大会由中国可再生能源学会光伏专业委员会主办，发展至今已有30余年历史，一直坚持致力于光伏科学和应用的学术性交流，已成为了中国光伏领域最具影响力和权威性的科学技术风向标年度行业盛会。
本届大会以“创新发展，技术引领”为主题。分设太阳电池新型材料，薄膜材料及太阳电池技术，光伏系统、并网及运维、智能电网技术、光伏系统检测及跟踪技术，等主题进行研讨，并邀请国际国内行业权威光伏技术专家、企业发表主旨报告。
(关键字：砷化镓)