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2009年薄膜電池產業(yè)發(fā)展預測

Tag：薄膜電池  
    目前光伏電池從功能材料的厚度可分為體光伏電池和薄膜電池兩種。而體材料電池又可分為單晶硅電池和多晶硅電池，此外還有少量的片狀硅光伏電池。薄膜光伏電池則包括非晶硅薄膜電池、銅銦硒（CIS）太陽電池，銻化鎘太陽電池、砷化鎵太陽電池等。而在前沿研究階段的還包括納米硅薄膜太陽能光伏電池等，這在未來將有廣闊的應用前景。

    近年薄膜電池產業(yè)發(fā)展

    在環(huán)保呼聲漸高，傳統(tǒng)能源告急的形勢下，太陽能光伏產業(yè)近年來得到快速發(fā)展，晶硅電池總產量從2001年的338.1MWp發(fā)展到2004年的1136MWp，到2007年時已經達到3650MWp；薄膜電池2004年產量為36MWp，2004年增加到65MWp，而到2007年增加到350MWp，占到總產量的近10%。根據已有數據，2008年晶體硅電池將達到6100WMp左右，薄膜電池增加到1100WMp。從一系列數據中可以看到，太陽能電池產業(yè)已經步入發(fā)展的快車道，而薄膜電池產業(yè)隨之發(fā)展，在近幾年顯示出發(fā)展?jié)摿Α?

    眾所周知，晶體硅生產過程耗能較大，制造成本高，促使發(fā)電成本居高不下。較之晶體硅太陽能電池，薄膜電池生產工藝簡單，也不受硅料限制，制造成本較低，發(fā)電成本也隨之下降。薄膜太陽能電池廠家近幾年開始迅速增多，原只有哈爾濱克羅拉、深圳宇康1MW單結a-Si電池生產線，后增加福建鈞石能源、天津津能、蚌埠普樂等已建和在建的二十多家薄膜電池生產企業(yè)，規(guī)模從幾兆瓦增至數十兆瓦，產品尺寸達平方米至數平方米，并增有a-Si/a-Si疊層電池，穩(wěn)定效率達5%-6%，而且進入功率型應用階段，有多家企業(yè)計劃規(guī)模達數百兆瓦。原從事晶體硅太陽能電池生產的廠家也開始增加薄膜的產品線，如業(yè)內的代表企業(yè)尚德等已經開始涉足硅基薄膜太陽能電池的生產。從這點看，太陽能薄膜電池產業(yè)生機黯然。以下，從幾方面列舉近兩年國內薄膜電池產業(yè)的發(fā)展概況。

    2008年2月，山東孚日光伏科技有限公司引進德國Johanna Solar Technology GmbH（簡稱JST）公司技術建設的CIGSSe（銅銦鎵硫硒化合物）薄膜太陽電池研發(fā)及生產項目在高密市孚日城北新區(qū)正式開工奠基，標志著中國開始進入太陽電池生產研發(fā)高端技術領域。該項目總投資60億元，建設規(guī)模為240ＭＷ。其中首期項目投資18.6億元，建設規(guī)模為60ＭＷ，預計2009年第三季度投產。

    2008年11月，南開大學與福建鈞石能源有限公司成立的硅基薄膜太陽電池聯合實驗室在天津市凌奧創(chuàng)意園區(qū)揭牌。校企雙方建立戰(zhàn)略合作伙伴關系，將共同致力于薄膜太陽電池的產業(yè)化研發(fā)。 “十五”期間，課題組非晶硅/微晶硅疊層電池研究已達到國際先進水平，開發(fā)出系列薄膜電池制造所必需的關鍵設備和測試系統(tǒng)，建立了國內唯一具有國際先進水平的硅基薄膜太陽電池研制線。

    2009年1月，廣東省政府與中國建筑材料集團公司鑒訂太陽能戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，中國建筑材料集團公司將投資30億元在佛山三水園區(qū)打造廣東太陽能產業(yè)基地。根據協(xié)議，中國建筑材料集團公司將投資資金建設廣東中南光電技術裝備有限公司、廣東中南光電技術（裝備）研發(fā)中心、廣東中南太陽能有限公司三個項目，建立集光電技術（裝備）研發(fā)、光電技術裝備生產制造和薄膜太陽能模組生產的太陽能產業(yè)基地。

    2009年2月，來自證券公司的資料顯示，1月下旬以來，A股市場上有薄膜電池概念的一些股票如金晶科技、孚日股份都有不錯表現，不少股票甚至連續(xù)漲停。對于這種預期，也有投資人士認為，薄膜電池的技術門檻很高，如果在轉換率方面不能有效突破，很多產能將會造成浪費，未來產品的競爭力將不容樂觀。
埃孚公司薄膜電池目前轉換效率已達到16％，2008年已有3.8Mw產量，2009年預計形成25Mw產能。埃孚公司采用的CIGSSe法薄膜電池技術風險已趨消失，技術提供方Johanna已于2008年11月開始投產，目前產品已經對外銷售。未來3年薄膜電池包銷給德國合資方將有效降低公司薄膜電池的初期市場風險，為培育自主品牌奠定基礎。該公司薄膜電池項目資金目前已經規(guī)劃到位，2009年和2010年將如期形成30Mw和60Mw產能。

    薄膜電池技術研究及產業(yè)現狀

    同國際領先水平相比，我國薄膜電池的研究存在一定的差距，但正在逐步縮小。我國在各種薄膜太陽電池的研究中，具有很好的研究基礎和發(fā)展?jié)摿Α?ldquo;十五”期間，“973計劃”和“863計劃”中分別把硅基薄膜太陽電池和染料敏化太陽電池，以及碲化鎘薄膜太陽電池和銅銦硒太陽電池作為重大項目進行了立項和研究，并在“十一五”期間繼續(xù)進行了立項。在863重點項目的支持下，四川大學和南開大學正在分別進行300千瓦碲化鎘太陽電池和銅銦硒太陽電池的中試生產線研發(fā)；在973項目的支持下，中國科學院等離子體所和南開大學正在分別進行染料敏化太陽電池和新型高效硅薄膜太陽電池產業(yè)化技術研究工作。

    在國際上，薄膜電池已經實現規(guī)�；a；國內除非晶硅電池實現規(guī)�；a外，其他薄膜電池，在我國尚在進行試生產的工作。

    產業(yè)化方面，從上世紀80 年代中后期中國引進單結非晶硅電池后，中國的非晶硅電池產業(yè)一直處于穩(wěn)步發(fā)展態(tài)勢。進入本世紀后顯示出快速發(fā)展態(tài)勢，近年來多晶硅材料緊缺更加促進了薄膜電池產業(yè)發(fā)展。2004 年以前中國薄膜電池產業(yè)以單結非晶硅電池為主，從2004 年天津津能引進了2.5MWp 雙結非晶硅電池后，非晶硅雙結電池產業(yè)發(fā)展較快。截至2007 年底，中國從事薄膜電池生產的企業(yè)接近20 家，總生產能力達到80MWp。2006、2007 年中國非晶硅電池的產量分別為12MWp 和28.3MWp，其中10個主要生產商及他們兩年的分別產量如表3 所示。圖1 給出了2000－2007 年中國非晶硅電池歷年來的產量變化情況。從圖中看出，自2004 年起我國非晶硅電池產業(yè)進入快速發(fā)展時期。分析其原因：一是由于世界光伏市場的拉動，二是薄膜電池產業(yè)技術不斷走向成熟，三是太陽級多晶硅材料短缺成為世界光伏產業(yè)發(fā)展的制約因素，從而加速了薄膜電池產業(yè)的發(fā)展。

    目前非晶硅電池因其成本較低、外觀漂亮以及弱光性能較好而受到重視。但非晶硅電池還面臨著一些挑戰(zhàn)，如效率較低且有衰減，使用壽命較晶硅電池低，市場認知度較低等。此外，薄膜電池產業(yè)化技術還在不斷完善過程，技術更新快，設備不定型，設備初投資高，因此投資風險較晶硅電池高。欲涉入薄膜電池產業(yè)的新企業(yè)對此應進行深入了解和審慎分析。

    薄膜電池前景預測

    據中國可再生能源光伏專委會趙玉文研究員提供的數據，薄膜太陽能電池產量從2004年實現快速發(fā)展，往后每年呈現遞增態(tài)勢，薄膜電池在2006年實現規(guī)�；a，2006年產量達到0.191GWp,占到太陽能電池總產量的7.46%。而到2007年，總產量達到0.35 GWp,占總產量的8.75%。
 
    薄膜電池市場份額不斷增加，在2008年達到最大值18.03%,隨后開始下降，2011年將下降到12.68%。薄膜電池百分比的下降只是表明，隨著多晶硅材料的緩和，多晶硅短缺的外部原因對薄膜電池的影響減小了，薄膜電池的增長開始回落到因內部自身技術而發(fā)展的速度上。如果除去外部因素，薄膜電池是以漸次增長趨勢發(fā)展的。

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