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太陽能電池成本過高 “薄膜化”中國在路上

發(fā)布時間:2009-10-26 來源:中國經(jīng)濟時報

機遇與挑戰(zhàn):
  • 光伏發(fā)電已從特殊領(lǐng)域供電轉(zhuǎn)向常規(guī)能源的一種重要補充
  • 薄膜太陽電池已成為國際光伏市場發(fā)展的新趨勢和新熱點
市場數(shù)據(jù):
  • 光伏電池以及組件產(chǎn)量每年以高于30%的速度增長
  • 薄膜太陽能電池市場占有率在2008年已達到15%—20%


“光伏發(fā)電已經(jīng)逐漸從特殊領(lǐng)域供電轉(zhuǎn)向作為常規(guī)能源的一種重要補充,并以分散的形式進入電力市場。在可預(yù)見的將來,光伏發(fā)電必將部分取代常規(guī)能源。”10月16日,太陽能電池領(lǐng)域知名專家、清華大學教授張弓在由清華大學MBA創(chuàng)投與創(chuàng)新俱樂部主辦的環(huán)保能源綠色產(chǎn)業(yè)論壇上表示,近幾年,世界上光伏電池以及組件產(chǎn)量每年以高于30%的速度增長,并且今后增長的主力將是中國。

他指出,為什么我們自己生產(chǎn)的太陽能電池板自己不用,而幾乎全部出口呢?原因就在于太陽能電池的價格太高。

在8月26日召開的國務(wù)院常務(wù)會議上,風電和多晶硅等新興產(chǎn)業(yè)被認為“出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)傾向”。

“目前光伏產(chǎn)業(yè)中主流的電池產(chǎn)品為多晶硅電池,但成本過高。”張弓認為,要想解決光伏產(chǎn)業(yè)中太陽能電池成本過高的問題,就要想辦法提高光電轉(zhuǎn)化效率和降低制造成本,那么,薄膜化則成為太陽能電池發(fā)展的必由之路,代表未來發(fā)展方向的也是薄膜太陽能電池,同時還要求高效率和低成本。

中國能源網(wǎng)首席信息官韓曉平10月20日在接受中國經(jīng)濟時報記者采訪時表示,薄膜太陽能電池顧名思義就是將一層薄膜制備成太陽能電池,其用硅量極少甚至沒有,更容易降低成本,同時它既是一種高效能源產(chǎn)品,又是一種新型建筑材料,更容易與建筑完美結(jié)合。在國際市場硅原材料持續(xù)緊張的背景下,薄膜太陽電池已成為國際光伏市場發(fā)展的新趨勢和新熱點。

薄膜太陽能電池雖然早已出現(xiàn),但由于光電轉(zhuǎn)換效率低、衰減率(光致衰退率)較高等問題,前些年未引起業(yè)界的足夠關(guān)注,市場占有率很低。隨著其技術(shù)的不斷進步,光電轉(zhuǎn)換效率得到迅速提高,現(xiàn)在比2年以前約提升了30%-40%,雖然仍然與晶體硅電池相比仍有很大差距,但其用料少、工藝簡單、能耗低,成本方面有一定優(yōu)勢,越來越被業(yè)界所接受。因此近年來薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)得到較快發(fā)展。

張弓認為,太陽能電池實現(xiàn)薄膜化后,能極大地節(jié)省昂貴的半導(dǎo)體材料,同時,由于薄膜電池的材料制備和電池同時形成,因此節(jié)省了許多工序。另外,薄膜太陽電池采用低溫工藝技術(shù),不僅有利于節(jié)能降耗,而且便于采用廉價襯底(玻璃、不銹鋼等)。

“薄膜太陽能電池用途十分廣泛,發(fā)展速度很快,并且,它還可以實現(xiàn)與建筑一體化,比如說把它用作建筑物的玻璃,融入建筑中。”韓曉平告訴中國經(jīng)濟時報記者,薄膜電池的最大好處在于它不一定非要太陽直射,即使沒有太陽的時候它也可以發(fā)電,盡管沒有太陽時它的發(fā)電效率比較低,但它依然可以發(fā)電。

韓曉平介紹說,薄膜太陽能電池還可以直接做成蔬菜大棚的玻璃,做成的這種大棚玻璃只有紅光和少量橙色光可以透過,可以促進植物葉綠素的生長,還不占用土地,并且它還可以發(fā)電。

中投顧問于今年年中發(fā)布的報告顯示:2007年全球太陽能電池產(chǎn)量達到3436MW,較2006年增長了56%,中國廠商2007年市場占有率由2006年的20%提升至35%,而日本廠商市場占有率則由2006年的39%下滑至26%,日本廠商市場占有率下滑除了受到上游硅料供應(yīng)吃緊及日本本土市場光伏系統(tǒng)裝置容量下降等因素影響之外,與日本廠商開始布局下一代薄膜太陽能電池發(fā)展也有相當大的關(guān)系。
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2007年薄膜太陽能電池產(chǎn)量增速持續(xù)超越整體產(chǎn)業(yè),2007年薄膜太陽能電池產(chǎn)量達到400MW,較2006年的181MW大幅增長了120%,2007年薄膜太陽能電池市場占有率由2006年的8.2%提升至2007年的12%,而2008年已達到15%—20%。薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)換效率進一步提升以及大面積生產(chǎn)的成本優(yōu)勢發(fā)揮之后,其市場占有率有進一步提升空間。

與此相應(yīng),繼太陽能組件熱、多晶硅熱之后,薄膜電池又成為國內(nèi)光伏領(lǐng)域新的投資熱點。

與晶體硅電池相比,薄膜電池的成本下降潛力要大得多,這主要得益于薄膜電池的技術(shù)進步日新月異。薄膜太陽能預(yù)計未來的產(chǎn)能可能會達到整個太陽能行業(yè)的20%,而2007年只有7.6%。薄膜太陽能要做得薄,要提高性能指標,有很多物理方法,比如說離子束方法沉積納米晶硅薄膜這種工藝,如果國內(nèi)企業(yè)能夠在這些方法上有所提升,將會非常有前景。

根據(jù)市場調(diào)查公司DisplaySearch8月11日發(fā)布的太陽能電池產(chǎn)能趨勢報告,2009年薄膜太陽能電池產(chǎn)能約為358萬千瓦。2005年薄膜太陽能電池在全部太陽能電池產(chǎn)能中約占5%,到2009年預(yù)計會超過20%。

不過,韓曉平也對中國經(jīng)濟時報記者表達了自己的擔憂。他告訴本報記者,薄膜太陽能電池在生產(chǎn)制造過程中,會產(chǎn)生很多有害氣體,這些氣體比常規(guī)氣體二氧化碳更容易增加地球溫室效應(yīng),其效果可能是二氧化碳的幾百倍甚至上千倍。

“就當前的情況對中國來說,我們的導(dǎo)電玻璃生產(chǎn)能力還很弱,還需大量進口,因此薄膜太陽能電池的生產(chǎn)成本也會受到一定程度的影響。”但韓曉平認為,總體來說,薄膜太陽能電池還是一種方向性的技術(shù),因為它能完美地跟建筑物相結(jié)合,所消耗的資源相對也較少,其生產(chǎn)成本還有很大的下降空間。

張弓也指出,目前國內(nèi)尚沒有薄膜電池的規(guī)?;a(chǎn)線,并且國外第三代太陽能電池(銅銦鎵硒CIGS電池)生產(chǎn)公司不出口技術(shù)。他預(yù)計在2—3年內(nèi),中國就會出現(xiàn)CIGS的規(guī)?;a(chǎn)。之后CIGS電池在中國增產(chǎn)速度會很快,還會帶動中國的光伏市場。

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