光伏未來將走進(jìn)薄膜時(shí)代

【中玻網(wǎng)】晶體硅和薄膜太陽能光伏電池是現(xiàn)在乃至未來十年的兩大主要技術(shù)陣營(yíng)，晶體硅太陽能電池以高轉(zhuǎn)化效率在過去和現(xiàn)在都主要著光伏市場(chǎng)。而薄膜電池在原有轉(zhuǎn)化效率上打破性的進(jìn)展以及相對(duì)低廉的成本在近兩年吸引了投入資金者更多的關(guān)注，處于其急速發(fā)展期。
　　目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的太陽能電池技術(shù)有晶體硅電池、非晶硅太陽能電池、碲化鎘薄膜太陽能電池，聚光太陽能電池。CIGS薄膜太陽能電池也有可能在將來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。其中，晶體硅太陽能電池占整個(gè)光伏市場(chǎng)85%以上的份額。單晶硅太陽能電池大規(guī)模生產(chǎn)的平均轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到了16.5%，而多晶太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率在14.5%到15.8%之間。據(jù)悉，中電的已經(jīng)量產(chǎn)的SE電池的平均轉(zhuǎn)化效率為17.5%，其單晶太陽能電池較高能達(dá)到18%的轉(zhuǎn)換效率。而作為中國(guó)太陽能行業(yè)標(biāo)桿企業(yè)的無錫尚德已宣布的Pluto電池的轉(zhuǎn)化效率達(dá)到了18%。
　　而在未來太陽能電池的發(fā)展藍(lán)圖中，薄膜電池則以低成本成為新的亮點(diǎn)，并試圖通過改善工藝提高其轉(zhuǎn)換效率將較大的扭轉(zhuǎn)光伏市場(chǎng)的格局。
　　原材料在太陽能電池的成本結(jié)構(gòu)中占了重要的比例，薄膜電池能在當(dāng)前光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路中崛地而起，成本因素起到了關(guān)鍵的作
　　用。據(jù)Oerlikon太陽能事業(yè)部亞洲區(qū)技術(shù)營(yíng)銷總經(jīng)理孫海燕博士介紹，不論是晶體硅還是薄膜太陽能電池，原材料約占總光伏電池總成本的60%-70%，薄膜太陽能電池的成本無論在過去還是將來都大大低于晶體硅太陽能電池的成本。圖1為2003年M.Green博士建立的光伏成本模型，在2003年，多晶硅的價(jià)格為30美金/公斤，根據(jù)模型顯示，在系統(tǒng)安裝量為1GW時(shí)，傳統(tǒng)薄膜太陽能電池每KW的價(jià)格約是多晶硅太陽能電池的二分之一。而新型的薄膜太陽能電池技術(shù)將這種單位電量的價(jià)格優(yōu)勢(shì)繼續(xù)擴(kuò)大。
　　在過去的幾年中，為了降低晶體硅太陽能電池的成本，用來制作電池片的硅片的厚度已經(jīng)從原來的300um減薄到了180um，孫海燕博士認(rèn)為，縱然隨著明年多晶硅產(chǎn)能的釋放，價(jià)格會(huì)有一定幅度的回落，但從成本角度，薄膜電池還是具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。
　　作為薄膜電池的主要原料之一——玻璃，約占原材料成本的40%。非晶微晶工藝的薄膜電池需要超白玻璃，因?yàn)槌撞ＡЬ哂懈咄腹饴�，�?duì)太陽光具有很好的吸收作用。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一些光伏玻璃生產(chǎn)企業(yè)達(dá)到了一定的規(guī)模，例如山東金晶、南玻以及耀皮等。這為薄膜電池的規(guī)�；a(chǎn)提供了豐富的原材料供應(yīng)。
　　同時(shí)，薄膜的轉(zhuǎn)化效率也在過去的幾年中得到很大程度的提升，采用非晶雙結(jié)技術(shù)的薄膜太陽能電池穩(wěn)定后的轉(zhuǎn)換效率的理論上限為15%，在有報(bào)道的量產(chǎn)中較高轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到了11%左右。晶體硅電池的發(fā)展也推動(dòng)了薄膜太陽能電池的快速發(fā)展，薄膜太陽能電池在技術(shù)上目前已經(jīng)具備了規(guī)�；a(chǎn)的基本條件。
　　薄膜太陽能電池解決方案巨頭之一的應(yīng)用材料用Sunfab生產(chǎn)線來主戰(zhàn)薄膜太陽能光伏市場(chǎng)，Sunfab較誘人之處莫過于改寫了薄膜太陽能電池玻璃基板的尺寸了，將尺寸加大到了2.2米X2.6米，總面積達(dá)到了5.7平方米，面積是普通薄膜太陽能電池的4倍，如此大的面積的太陽能電池模組不僅可以節(jié)約生產(chǎn)成本，在系統(tǒng)安裝時(shí)能很大程度上減少安裝材料和安裝的人力。在相同效率的條件下，大面板顯然在成本上占有優(yōu)勢(shì)，但是隨著尺寸的加大，厚度、結(jié)晶分餾和摻雜物濃度等薄膜特性的均勻性變化都會(huì)在制造過程中造成設(shè)備性能下降和電池的可靠性問題。根據(jù)應(yīng)用材料發(fā)表的數(shù)據(jù)，其轉(zhuǎn)換效率均勻性優(yōu)于+/-4rel%。