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薄膜太阳能电池第二波高速发展

        薄膜太阳能电池第二波高速发展

  薄膜太阳能电池是选择非结晶硅(a-Si)、二硒化铜、铟、镓(CIGS)或碲化镉(CdTe)等半导体材料作为光能的吸收剂和转换器,将半导体材料放在玻璃、塑胶等廉价衬底材料上制成太阳能电池。因此,薄膜电池相对晶硅电池具有质量轻、价格便宜等优势,而使用柔性底材的薄膜电池还具有可折叠,携带方便等特点。

  BIPV推动 薄膜电池第二波高速发展

  2008年至2009年上半年期间,因多晶硅价格高昂,替代效应下薄膜电池取得了迅速的发展。2009年下半年后,多晶硅价格大幅下滑,晶硅电池转换效率稳步提升,薄膜电池的发展放缓。我们认为光伏行业正逐步向技术多元化,晶硅、薄膜、聚光技术的博弈不再局限于成本的比拼,各技术可以在各自的优势应用领域上拓展市场空间。未来光伏建筑一体化(BIPV)的推广,将推动薄膜电池的第二波高速发展。

  BIPV是将光伏发电方阵安装在建筑的维护结构外表面来提供电力,而玻璃幕墙是目前主要的应用领域。薄膜电池具有质量轻,透光性较好,柔韧性好,易于与建筑材料集成的特点,在建筑一体化(BIPV)领域具有显着的应用优势。BIPV可以有效地利用建筑物幕墙,不占用额外的地面空间,节省土地资源。同时,BIPV就地发电、就地使用,节约电网投资并减少输电、分电的损耗。这些优点使得BIPV系统成为光伏发电的重要潜在市场。中国在2009年就出台了《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》,对城市建筑一体化应用和农村及偏远地区建筑光电利用给予财政补贴。未来随着建筑节能的推广和用户侧发电上网和补贴政策的出台,BIPV面临巨大的发展空间,薄膜电池也将迎来第二波高速发展。

  非晶硅电池占主导 CIGS前景诱人

  非晶硅薄膜电池(a-Si)、铜铟镓硒电池(CIGS)、碲化镉(CdTe)是三种主流的薄膜太阳能电池。其中,非晶硅薄膜电池以较低的成本、简单的生产工艺以及灵活的应用方式,一直处于重要地位,而中国内地和台湾地区正是全球非晶硅电池的主要生产基地。中国有超过20家非晶硅薄膜电池厂商,共约1.1GW产能,其中800MW的转换效率为6%-7%,300MW的转换效率高于8.5%,最高的转换效率可以达到9%-10%,生产成本为约0.8美元/瓦。中国在非晶硅薄膜电池方面具有品牌和规模优势,非晶硅电池仍是目前中国发展薄膜电池的主要方向。

  CdTe薄膜电池方面,美国First Solar一枝独秀。其碲化镉电池的转换效率已达11%,成本降低至0.76美元/瓦。First Solar的产能在2010年就达到约1.4GW,预计2011年、2012年分别达到2.1GW 、2.7GW。在工艺、技术、市场份额和规模效应等方面,First Solar已经占据了绝对优势,国内企业难以有较大发展。目前国内介入CdTe电池的企业仅三家,且均未实现大规模量产。

  CIGS薄膜电池方面,虽然目前全球有上百家企业从事CIGS技术的研发,但突破技术和设备瓶颈,能够生产大面积组件的企业不多。技术相对成熟,单机年产量超过10MW的生产线更少,目前仅有如Johanna Solar(德国)、Wurth Solar(德国)、Global Solar(美国)、Showa Shell(日本)、Honda Soltec(日本)等公司。CIGS的工艺和设备要求复杂,国际上尚未形成标准生产工艺和技术垄断企业。中国企业有望通过自主创新,引进设备或与国外设备企业合作等形式加快CIGS薄膜电池的产业化。例如,孚日引进Johanna的60MW生产线,哈高科(行情,资讯)与美国普尼合作研发CIGS的生产工艺。目前,CIGS的试验室转换效率已达20%,接近晶硅电池的试验室转换效率。但大规模商业量产和明显技术优势尚未出现,使国内企业通过走自主创新路线,掌握核心技术,从事高附加价值的太阳能电池制造的构想成为可能。CIGS 技术前景诱人,成为未来薄膜电池的投资亮点。

  随着BIPV应用的推广,薄膜电池第二波高速发展在望。中国发展薄膜太阳能电池仍以非晶硅电池为主,而CIGS技术前景诱人,成为未来的投资亮点。

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