薄膜太陽能電池作為(wei) 一種新型太陽能電池,由於(yu) 其原材料來源廣泛、生產(chan) 成本低、便於(yu) 大規模生產(chan) ,因而具有廣闊的市場前景。近年來,以玻璃為(wei) 基板的非晶矽薄膜太陽能電池憑借其成本低廉、工藝成熟、應用範圍廣等優(you) 勢,逐漸從(cong) 各種類型的薄膜太陽能電池中脫穎而出,在全球範圍內(nei) 掀起了一波投資熱潮。大尺寸玻璃基板薄膜太陽能電池投入市場,必將極大地加速光伏建築一體(ti) 化、屋頂並網發電係統以及光伏電站等的推廣和普及。
非晶矽薄膜太陽能電池優(you) 勢漸顯
由於(yu) 晶體(ti) 矽太陽能電池的成本隨著矽材料價(jia) 格的連年上漲而不斷提高,各類薄膜太陽能電池成為(wei) 全球新型太陽能電池研究的重點和熱點。
薄膜太陽能電池中最具發展潛力的是非晶矽薄膜太陽能電池,非晶矽材料是由氣相澱積形成的,目前已被普遍采用的方法是等離子增強型化學氣相澱積(PECVD)法。此種製作工藝可以連續在多個(ge) 真空澱積室完成,從(cong) 而實現大批量生產(chan) 。由於(yu) 反應溫度低,可在200℃左右的溫度下製造,因此可以在玻璃、不鏽鋼板、陶瓷板、柔性塑料片上澱積薄膜,易於(yu) 大麵積化生產(chan) ,成本較低。
與(yu) 晶體(ti) 矽太陽電池比較,非晶矽薄膜太陽電池具有弱光響應好,充電效率高的特性。非晶矽材料的吸收係數在整個(ge) 可見光範圍內(nei) ,幾乎都比單晶矽大一個(ge) 數量級,使得非晶矽太陽電池無論在理論上和實際使用中都對低光強有較好的適應。越來越多的實踐數據也表明,當峰值功率相同時,在晴天直射強光和陰雨天弱散射光環境下,非晶矽太陽能電池板的比功率發電量均大於(yu) 單晶矽、非晶矽薄膜太陽電池。更有數據表明,在相同環境條件下,非晶矽太陽電池的每千瓦年發電量要比單晶矽高8%,比多晶矽高13%。
薄膜太陽能電池最重要的優(you) 勢是成本優(you) 勢。據多家企業(ye) 和機構的測算,即使在5MW的生產(chan) 規模下,非晶矽薄膜太陽電池組件的生產(chan) 成本也在2美元/瓦以下,而單線產(chan) 能達到40MW-60MW甚至更高的全自動化生產(chan) 線,其国产传媒在线生產(chan) 成本則更低。而相對於(yu) 平均3.5美元/瓦的國際市場銷售價(jia) 格而言,其利潤空間可想而知。
影響非晶矽薄膜太陽能電池應用的最主要問題是效率低、穩定性差。與(yu) 晶體(ti) 矽電池相比,每瓦的電池麵積會(hui) 增加約一倍,在安裝空間和光照麵積有限的情況下限製了它的應用。而其不穩定性則集中體(ti) 現在其能量轉換效率隨輻照時間的延長而變化,直到數百或數千小時後才穩定,這個(ge) 問題在一定程度上影響了這種低成本太陽能電池的應用。
隨著研究機構和產(chan) 業(ye) 界關(guan) 注度的提高和投入的大幅度增加,相信在近幾年內(nei) 矽薄膜太陽電池的国产传媒在线技術將會(hui) 有所突破。預計到2009年,采用“非晶矽+微晶矽”技術的疊層薄膜電池的光電轉換效率將達到10%,而組件的成本將低於(yu) 1美元/瓦。
企業(ye) 投資力度迅速加大
基於(yu) 近年對太陽電池市場發展的良好預期以及矽薄膜電池良好的技術特性和成本優(you) 勢,許多設備供應商、太陽電池生產(chan) 企業(ye) 、有關(guan) 研究機構等都紛紛投資,掀起了一陣投資熱潮。
由於(yu) TFT-LCD(薄膜晶體(ti) 管液晶顯示器)工藝已十分成熟,其大麵積非晶矽均勻性成膜的工藝可移植到矽薄膜電池的生產(chan) 中。目前通常做法是采用TFT-LCD工藝中用於(yu) 薄膜晶體(ti) 管生產(chan) 的設備,來生產(chan) 非晶矽薄膜太陽能電池。美國、歐洲和日本的半導體(ti) 設備供應商,都在努力角逐這一市場。上述供應商除了全力開展市場競爭(zheng) 外,也紛紛通過兼並重組、招攬人才等手段加大對国产传媒在线、工藝、設備的研發力度,力爭(zheng) 在長期的市場競爭(zheng) 中占得持續的競爭(zheng) 優(you) 勢。
在企業(ye) 投資方麵,不少晶體(ti) 矽電池的生產(chan) 廠家在繼續做大做強原有国产传媒在线的同時,也將目光轉向矽薄膜電池,意圖完善和豐(feng) 富自己的国产传媒在线線。有意思的是,有更多的原本不是太陽電池行業(ye) 的企業(ye) ,在整個(ge) 太陽電池投資熱的鼓舞下,紛紛選擇矽薄膜太陽電池作為(wei) 他們(men) 進入這個(ge) 行業(ye) 的切入點,力圖在這塊新生的市場上謀得一席之地。這些新進入者為(wei) 太陽電池行業(ye) 帶來了全新的麵貌,同時也加劇了行業(ye) 的競爭(zheng) 和風險。據不完全統計,僅(jin) 在中國就有至少9個(ge) 新增的矽薄膜電池投資項目正在實施,設計年生產(chan) 能力總和達900MW左右,而有意投資並正在進行項目前期策劃的則更多。
原材料成本應最受關(guan) 注
盡管目前看來矽薄膜電池的利潤空間很大,但麵對如今這樣瞬息萬(wan) 變的用戶市場和原材料供應鏈環境,任何一個(ge) 希望涉足這個(ge) 領域的人都應該清楚地認識到所麵臨(lin) 的風險在哪裏,從(cong) 而有效地規避和防範這些風險。
利用國際知名仿真軟件公司的相關(guan) 工具軟件,並以收集到的生產(chan) 成本等數據為(wei) 基礎,国产av资源搭建了一個(ge) 非晶矽薄膜太陽能電池生產(chan) 線的仿真模型。利用該模型的成本分析功能,国产av资源不僅(jin) 可以得到單位国产传媒在线的成本及其構成情況,還可以按照國際通行的原則將各項支出分攤到各個(ge) 加工工序,從(cong) 而清晰看到各項支出所占整體(ti) 成本的比例及其發生的原因,從(cong) 而準確地評估其風險程度,為(wei) 投資決(jue) 策和生產(chan) 經營作參考。
內(nei) 部收益率是衡量投資項目經濟效益情況的重要指標之一。按目前的市場條件分析,一條年產(chan) 40MW-60MW矽薄膜電池生產(chan) 線項目的內(nei) 部收益率遠大於(yu) 12%的行業(ye) 基準收益率。盡管如此,市場和技術方麵的不確定性都會(hui) 對投資帶來巨大的風險。因此,国产av资源在模型仿真時還著重對項目內(nei) 部收益率進行了敏感性分析。分析結果如圖二所示,国产传媒在线的銷售價(jia) 格是最敏感的因素。實際上這並不令人感到意外,任何一種国产传媒在线生產(chan) 的效益都直接決(jue) 定於(yu) 銷售收入和国产传媒在线成本。對於(yu) 太陽能電池來講,国产传媒在线的光電轉換效率也是決(jue) 定電池組件銷售價(jia) 格的重要因素。如果假定每瓦太陽能電池的售價(jia) 不變,當光電轉換效率從(cong) 6%提高到6.5%時,一片組件的銷售價(jia) 格就提高了8%,而其生產(chan) 成本幾乎是相同的,這顯然會(hui) 對項目的收益產(chan) 生很大的影響。
由於(yu) 在不同時間、不同地點其客觀條件各不相同,具體(ti) 數據並不是一成不變的,在一些特殊的條件下甚至可能需要做較大的調整,但通過上述分析揭示的某些問題,應該是具有普遍的參考價(jia) 值的。
麵對投資熱尚需冷靜思考
在太陽能電池投資熱潮中,矽薄膜電池似乎成了熱點中的熱點。有專(zhuan) 家指出,薄膜太陽電池在未來5年-10年內(nei) 將以50%左右的年平均增長率增長,到2030年將占整體(ti) 太陽能電池份額的30%以上。
但矽薄膜太陽電池並不是包賺不賠的產(chan) 業(ye) ,除了在市場、成本、技術方麵的風險外,在資金需求、供應鏈組織、生產(chan) 動力供應和技術人才等方麵都有較高的門檻。
在資金需求方麵,一條40MW-50MW的非晶矽薄膜電池生產(chan) 設施的總投資在10億(yi) 元左右,而公認的經濟規模應在300MW-500MW。這要求投資方不僅(jin) 能夠籌集足夠的初始投資,還應為(wei) 未來兩(liang) 三年內(nei) 持續投資做好準備。
在供應鏈組織方麵,生產(chan) 所需的高透光率的超白玻璃、高純矽烷等都隻有有限的供應來源。生產(chan) 企業(ye) 必須保證穩定且廉價(jia) 的材料供應,否則,近年來出現的爭(zheng) 搶矽材料的一幕難免會(hui) 再次上演。
技術人才一直是薄膜太陽電池發展的瓶頸之一。除電池本身的結構設計、分析檢測需要大量專(zhuan) 業(ye) 人員外,化學氣相澱積、真空濺射、激光刻線等特殊工藝以及包括多種特殊氣體(ti) 、高純水、淨化空調係統等在內(nei) 的廠務支持係統,都需要大量有專(zhuan) 業(ye) 知識背景和實際操作經驗的員工。由於(yu) 目前大量的項目正在興(xing) 建,吸引人才的競爭(zheng) 也變得空前激烈。
總之,矽薄膜太陽電池投資熱的興(xing) 起已成為(wei) 不爭(zheng) 的事實。但每一個(ge) 欲投身其中的企業(ye) 都應該全麵分析自己所麵臨(lin) 的機遇和挑戰,充分估計收益和風險,理性客觀地做出自己的投資決(jue) 策,這也是行業(ye) 健康、持續發展的基礎。