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多晶硅產量迅速擴大 晶硅太陽能電池仍是主流

時間:2014-06-26

來源:網絡轉載

導語:業內人士普遍認為,降低成本是大規模太陽能應用最終達到電網平價的快速發展之路,而薄膜太陽能電池所具備的低成本優勢無疑是通往這條路的很好選擇。

未來10年晶體硅太陽能電池所占份額盡管會因薄膜太陽能電池的發展等原因而下降,但其主導地位仍不會根本改變;而薄膜電池如果能夠解決轉換效率不高,制備薄膜電池所用設備價格昂貴等問題,會有巨大的發展空間。

目前太陽能電池主要包括晶體硅電池和薄膜電池兩種,它們各自的特點決定了它們在不同應用中擁有不可替代的地位。但是,專家認為,未來10年晶體硅太陽能電池所占份額盡管會因薄膜太陽能電池的發展等原因而下降,但其主導地位仍不會根本改變;而薄膜電池如果能夠解決轉換效率不高、制備薄膜電池所用設備價格昂貴等問題,會有巨大的發展空間。

晶體硅太陽能電池依然是主力

在太陽能光伏領域,晶體硅太陽能電池的轉換效率較高,原材料來源簡單,因此雖然薄膜太陽能電池迅速崛起,但晶體硅太陽能電池目前仍是太陽能電池行業的主力。在2007年全球前10大太陽能電池生產商中,有9家是以生產晶體硅太陽能電池為主的。

據應用材料公司提供的PV(光伏)產業預測,盡管多晶硅太陽能電池技術相對市場占有率有下降趨勢(即2007年45%,2010年40%,2015年37%),但總體上多晶硅太陽能電池年增長率在以40%—50%的速度發展,未來市場相當可觀。

中電科技集團第四十八研究所副所長王俊朝告訴《中國電子報》記者,硅是自然界存量最多的元素之一,硅材料來源廣泛、價格低廉且容易獲得,大生產制造技術成熟,電池制造成本持續下降,業內專家預計,未來10年晶體硅太陽能電池所占份額盡管會因薄膜電池的發展等原因而下降,但主導地位仍不會根本改變。而隨著太陽能電池尺寸的加大,多晶硅太陽能電池制造技術的成熟,其轉換效率和單晶硅電池的差距越來越小,制造成本優勢逐漸顯現,所占份額也會不斷提高。

蘇州阿特斯陽光電力科技有限公司副總經理李本成表示,以高純多晶硅為原料而制備的單晶硅電池和多晶硅電池(統稱晶硅電池)占據現有太陽能電池80%以上的市場,由于其原料易于制備,電池制備工藝最為成熟,在硅系太陽能電池中轉換效率最高,無論其原料還是產品都對人類無毒無害等優點而獲得了廣泛的開發和應用。“我們預計在未來的20年~30年里還不可能有其他材料和技術能取代晶硅電池位居第一的地位。”李本成強調說。

多晶硅產能擴大成本降低

多晶硅太陽能電池之所以占據主流,除取決于此類電池的優異性能外,還在于其充足、廉價、無毒、無污染的硅原料來源,而近年來多晶硅成本的降低更將使多晶硅太陽能電池大行其道。

中國恩菲工程技術有限公司副總工程師嚴大洲告訴記者,自從洛陽中硅高科技有限公司自主研發的多晶硅技術成功實現產業化后,多晶硅已成為全國的投資熱點,規模迅速擴大,促使國外多晶硅生產的單項技術和設備也開始優惠進入中國,技術和裝備水平不斷提高,多晶硅產量迅速擴大,2006年全國多晶硅產量僅387噸,2007年達到1130噸,2008年將超過4000噸,2010年將超過1萬噸。隨著多晶硅供需平衡,多晶硅價格會迅速恢復到合理價位,直接使硅太陽能電池原料價格下降,生產成本大大降低,為多晶硅太陽能電池發展創造更好的條件。隨著硅太陽能商業化電池效率不斷提高、商業化電池硅片厚度持續降低和規模效應等影響,硅太陽能成本仍在降低,規模每擴大1倍,成本降低約20%。

長城證券的分析師周濤分析說,2009年多晶硅供應緊張局面將得到緩解,價格有望大幅下降。這無疑為晶體硅太陽能電池的市場占有率進一步提升打下了堅實的物質基礎。

薄膜電池尚需提高轉換效率

薄膜太陽能電池由于其成本優勢而具有很大的市場潛力,因此受到投資者青睞。但由于其制造設備成本很高,轉換效率不高仍然讓它成為光伏領域的配角。業內人士指出,如果上述這些難題得以解決,薄膜太陽能電池的發展將不可限量。有數據顯示,薄膜太陽能電池技術市場占有率到2010年將達到15%,2015年將可達20%。

王俊朝告訴記者,各種晶硅/非晶硅薄膜電池近年來得到了飛速發展,這一方面是因為薄膜電池技術的進步、低生產成本及大面積、柔性可彎曲、與建筑結合的美觀性等應用的便利性原因,另一方面,多晶硅價格的暴漲和嚴重短缺,也迫使人們在努力尋找一種不用硅或少用硅的方法來生產低成本太陽電池。但其大生產工藝仍有技術難題需要解決,如光致衰減問題等。雖然薄膜電池生產材料價格低廉,但一條先進的25MW生產線制造設備動輒花費近10億元人民幣,幾乎20倍于同等規模晶硅電池制造設備的投資,這在一定程度上限制了薄膜電池生產的擴大。這些都將是薄膜太陽能電池在未來的發展過程中必須解決的問題,一旦這些技術瓶頸得到突破,薄膜太陽能電池必將迎來一輪高速發展,所占份額也會進一步提升。他表示,目前來看,薄膜太陽能電池技術和晶體硅太陽能電池技術將同步發展,不論哪個在技術上再取得突破,其結果也只會是所占份額的提高,而不會完全替代對方。

李本成表示,近兩年來,硅系薄膜電池的發展很快,薄膜電池以其所需原料少、制造成本低而獲得了快速發展,更為可喜的是,薄膜電池自身的工藝技術也有了長足的進步,不僅克服了轉換效率低、衰減過快等缺點,而且設備制造商還開發出了可以大面積均勻沉積非晶硅薄膜的先進設備,加之光伏市場的高速發展所導致的多晶硅原料短缺等,給薄膜電池的快速發展提供了一個極好的機會。另外,還有一個重要原因是薄膜電池可以直接沉積在玻璃、塑料、金屬板等材料上,它將是未來玻璃幕墻發電的最佳選擇之一,從這個意義上說,薄膜電池在未來一定會有巨大的發展空間。但是由于其相對于晶硅電池而言它的轉換效率不高,制備薄膜電池所用的設備價格昂貴等原因,又限制了薄膜電池的發展。他預計,在未來的20多年里薄膜電池的市場占有率將從現在的5%左右快速上升至20%~30%,但尚不能超過晶硅電池而占據市場的主導地位。

業內人士普遍認為,降低成本是大規模太陽能應用最終達到電網平價的快速發展之路,而薄膜太陽能電池所具備的低成本優勢無疑是通往這條路的很好選擇。應用材料(中國)有限公司太陽能事業部總經理王瑞萍介紹說,硅基薄膜電池相對于晶體硅電池而言轉換效率較低,但是整體成本具有優勢。超大規模的薄膜電池應用能降低每瓦的生產成本,并且大幅降低安裝成本和電纜等配套成本,非常適合100兆瓦甚至1000兆瓦的發電廠。

 

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