四川旭虹光電科技有限公司
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太陽能電池家族主要由晶體硅電池和非晶硅電池兩大類組成。與晶體硅太陽能電池相比,包括硅基薄膜太陽能電池在內(nèi)的非晶硅太陽能電池具有采光面積大、生產(chǎn)成本低、弱光發(fā)電好等突出優(yōu)勢。
薄膜太陽能電池是第二代的太陽能電池技術(shù),和第一代的晶體硅電池同是目前最主要的光伏電池品種。它系由在廉價的玻璃 、不銹鋼或塑料襯底上附上厚度只有幾微米的感光材料制成,具有原材料豐富、無毒、無污染、低耗能、質(zhì)量輕、制程少、低成本等優(yōu)點,而且用材少、重量輕、外 表光滑、安裝方便,并具有弱光應(yīng)用性強的特點,既可發(fā)電、美化環(huán)境又可以替代建材 ,應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。
當(dāng)然,薄膜太陽能電池也存在缺陷,那就是在目前的技術(shù)條件下轉(zhuǎn)換效率相對較低,2006年僅為8.2%,2009年提升到12.4%。 而硅基太陽能電池中轉(zhuǎn)換效率較低的多晶硅電池,目前在商業(yè)化領(lǐng)域的轉(zhuǎn)換效率也可以達到14%~16%,單晶硅電池更是可以達到15%~18%。但是,在目 前光伏產(chǎn)業(yè)鏈上游硅料供應(yīng)持續(xù)吃緊的局面下,眾多光伏電池生產(chǎn)廠家已經(jīng)加大了在薄膜太陽能電池研發(fā)方面的投入,這使得未來薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率會進一 步提升,加之來薄膜電池大面積生產(chǎn)的成本優(yōu)勢,其市場占有率有望進一步提升。
2004~2008年,薄膜光伏占總銷售量從2004年5%增長到2008年14%,2009年占到約25%。 據(jù)NanoMarkets公司預(yù)計,全球薄膜太陽能電池市場到2015年將達到72億美元。這意味著在今幾7年內(nèi),市場將呈指數(shù)律地增長。
德國Q-Cells公司于2010年6月11日宣布,大規(guī)模生產(chǎn)的銅銦鎵硒(CIGS)薄膜模塊光電轉(zhuǎn)換效率達到13.05%的記錄。德國弗勞恩霍夫(Fraunhofer)研究院對此已經(jīng)予以確認。 預(yù)計CIGS太陽能電池生產(chǎn)能力將達到2011年3,645MW,產(chǎn)量將達到2013年4,915MW。 據(jù)GBI研究公司于2010年7月9日發(fā)布的“2020年薄膜光伏(PV)電池市場分析”報告,2001~2009年間已有100多家公司進入薄膜光伏 市場。薄膜光伏市場已從2001年超過14MW增長到2009年2141MW,年均增長率達58%。薄膜模塊生產(chǎn)量預(yù)計從2009年起以24%的增速增長 到2020年22,214MW。在過去的幾年里,薄膜光伏(PV)技術(shù)占PV市場已從2001年僅2.8%增大到2009年占25%。
各國加快投資薄膜光伏生產(chǎn) 1、薄膜電池主要生產(chǎn)商綜述 許多公司從薄膜太陽能光伏(TFPV)市場的增長獲取效 益,它們有FirstSolar公司、富士電器公司、Nanosolar公司、三洋公司和Uni-Solar公司等。每一家公司都在建設(shè)生產(chǎn)工廠,能力超 過100MW。各種低價的材料可用以替代結(jié)晶硅來制造光伏電池。它們不僅是傳統(tǒng)結(jié)晶硅電池較廉價的光伏電池替代品,而且比傳統(tǒng)電池更薄和更有柔性,可以有 更多的應(yīng)用。例如,TFPV很易于在屋頂和墻壁上設(shè)置,甚至窗戶上。其另一優(yōu)點是與許多常規(guī)的光伏采用結(jié)晶硅不同,薄膜光伏(TFPV)也能在弱光條件下 工作。報告指出,支撐薄膜光伏(TFPV)需求增長的是,大多數(shù)生產(chǎn)商都在快速擴增生產(chǎn)能力,包括FirstSolar公司、富士電器公司、 Nanosolar公司、三洋公司、Uni-Solar公司和G24i公司等都在建設(shè)超過100MW能力的工廠。 一些領(lǐng)先的晶硅制造商均紛紛進入薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)。夏普公司正在建設(shè)幾座工廠,使能力增加到2010年1GW。Q-Cells公司是世界領(lǐng)先的太陽能電池供應(yīng)商,已在5個薄膜太陽能電池項目中進行了投資。 近2年時間內(nèi),僅中國臺灣地區(qū)就有8座薄膜太陽能電池新工廠投入建設(shè),到2010年后,臺灣地區(qū)的薄膜太陽能電池生產(chǎn)能力將會超過1GW/年。 2、美國 美國加州XsunX公司于2010年1月7日宣布,建成全功能CIGS(銅銦鎵硒)薄膜太陽能生產(chǎn)裝置,該公司正在開發(fā)混合太陽能電池技術(shù),以生產(chǎn)可沉積左不銹鋼基質(zhì)上的CIGS太陽能電池。 GE公司于2010年3月19日表示,與PrimeStar太陽能公司合作,將致力于薄膜太陽能光伏開發(fā)。GE公司表示,PrimeStar太陽能公司 的CdTe技術(shù)擁有大的發(fā)展?jié)摿?。GE/PrimeStar薄膜太陽能光伏產(chǎn)品正在PrimeStar太陽能公司位于美國科羅拉多州Arvada的總部開 發(fā)之中,將進一步改進光電轉(zhuǎn)換效率、可靠性、生產(chǎn)和設(shè)施成本。 3、德國 德國銅銦硒(CIS)薄膜模塊生產(chǎn)商Sulfurcell 公司于2010年7月28日與中國和印度簽署供應(yīng)16MW產(chǎn)品協(xié)議。Sulfurcell公司的黑色模塊尤其適用于建筑一體化太陽能發(fā)電系統(tǒng)。在中國,有 超過10MW的Sulfurcell的太陽能電池板將被部署在新建筑和建筑一體化中應(yīng)用。 4、法國 FirstSolar與 EDF能源Nouvelles公司于2010年1月19日宣布,在法國Bordeaux附近建設(shè)法國最大的光伏生產(chǎn)裝置。該裝置將生產(chǎn)創(chuàng)新的薄膜光伏電池 板,于2010年下半年投入建設(shè),于2012年初投產(chǎn),年生產(chǎn)能力超過100MW,總投資約為1億歐元。 5、日本 縱觀世界太陽能設(shè)備產(chǎn)業(yè)鼻祖有三家:美國應(yīng)用材料(AMAT)、愛發(fā)科(ULVAC,原日本真空)和瑞士Oerlikon。 日本加快發(fā)展薄膜太陽能電池。三菱化學(xué)公司在太陽能工業(yè)領(lǐng)域銷售相關(guān)材料的年價值到2010年將會增長到9000萬美元。較大的發(fā)展機遇是目標(biāo)針對薄質(zhì)、輕巧、柔性太陽能電池,采用卷曲工藝進行廉價制造。 三菱化學(xué)公司計劃采用小分子有機物涂層方法,該方法制造產(chǎn)品的性能優(yōu)于采用溶液加工的聚合物。該公司開發(fā)了獨特的材料技術(shù),可簡單地涂復(fù),然后熱處理, 無需較高成本的減壓沉積工序。它采用p-型半導(dǎo)體用的四苯并卟啉?,F(xiàn)效率約為3.4%。該公司旨在到2010年效率達7%。 三洋電器公司目標(biāo)是使硅薄膜電池效率達12%,并使模塊成本降低一半,至1.40美元/瓦。 6、瑞士 Oerlikon太陽能公司與中國保定天威公司簽署薄膜太陽能模塊合同,為后者建設(shè)薄膜太陽能模塊生產(chǎn)線,初期年生產(chǎn)能力為46.5MW。合同包括全部主要的薄膜太陽能模塊生產(chǎn)設(shè)備。 該公司還為俄羅斯從事高科技的納米太陽能技術(shù)(NST)公司建設(shè)120MW薄膜太陽能光伏模塊生產(chǎn)線,將年產(chǎn)100萬個太陽能光伏模塊,據(jù)稱,這是世界 上迄今為止薄膜硅光伏市場上最大的設(shè)備合同。NST公司是Renova集團與俄羅斯納米技術(shù)公司的合資企業(yè)。合同包括采用Oerlikon太陽能公司 Micromorph技術(shù),采用這一技術(shù)的光伏模塊光電轉(zhuǎn)換效率比其其他的薄膜技術(shù)要高出50%。該生產(chǎn)設(shè)備于2010年交付,于2011年投產(chǎn)。 7、中國 2010年3月16日,由中國保綠能源有限公司、鄭州高科技創(chuàng)業(yè)投資有限公司共同投資設(shè)立的河南保綠能源有限公司在鄭州建設(shè)的太陽能電池項目開工。項目 投資40億元,將建設(shè)500MW非晶硅薄膜太陽能電池,全部建成后可形成年產(chǎn)500MW太陽能電池組件的生產(chǎn)能力,預(yù)計年產(chǎn)值超50億元,年實現(xiàn)利稅10 億元以上。中國保綠能源有限公司是香港上市公司中國保綠資產(chǎn)投資有限公司的全資子公司。為了在鄭州發(fā)展太陽能電池項目,經(jīng)過與鄭州市政府多次協(xié)商,最終確 定與鄭州高科技創(chuàng)業(yè)投資有限公司共同投資設(shè)立了河南保綠能源有限公司。 內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市政府、河北東旭投資集團有限公司、北京泰軼斯太陽能 科技有限公司共同投資建設(shè)的非晶硅薄膜電池生產(chǎn)項目于2010年4月中旬簽約,落戶通遼經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)。該項目總投資12.5億元,計劃建設(shè)2條 1.1×1.4米板幅規(guī)格的非晶硅薄膜太陽能電池生產(chǎn)線,設(shè)計產(chǎn)能為年產(chǎn)2×30兆瓦非晶硅薄膜太陽能電池。項目全部達產(chǎn)后,年平均銷售收入約10.8億 元,利潤約2.6億元。該項目采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新生產(chǎn)技術(shù),屬于國家重點鼓勵和大力扶持的新能源項目,對于內(nèi)蒙古產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級、光伏產(chǎn)業(yè)鏈條 的構(gòu)建和新能源裝備制造基地的形成具有重要的推動意義。
越來越多的薄膜光伏(PV)業(yè)務(wù)正在中國發(fā)展之中,說明了這一領(lǐng)域的活躍發(fā)展態(tài)勢,預(yù)計未來薄膜光伏將提供低成本的太陽能電力,并將得到廣泛發(fā)展。
中國薄膜制造商的大多數(shù)均向一些外國公司購買昂貴的設(shè)備,如向美國應(yīng)用材料(AppliedMaterials)公司、瑞士的歐瑞康(Oerlikon)和日本的愛發(fā)科(Ulvac)公司購買,使他們的前期投資要比硅模塊生產(chǎn)商高出10倍。
此外,中國的薄膜生產(chǎn)商在很大程度上要依靠外國的供應(yīng)商,這有可能導(dǎo)致一些主要的原材料供不應(yīng)求,例如一些目標(biāo)材料、導(dǎo)電玻璃和硅烷氣 體。有研究指出,德國賀利氏(Heraeus)公司2009年供應(yīng)中國目標(biāo)材料超過60%。在導(dǎo)電玻璃方面,日本的NSG集團和美國AFG工業(yè)公司占據(jù)中 國相當(dāng)大的市場份額。