今年全球薄膜太阳能电池产能将达到5.5兆瓦,2011年将增加到7.5兆瓦,预计未来产能将达到整个太阳能行业的20%。
在光伏产业中,目前主流的电池产品多为多晶硅电池,由于多晶硅电池生产成本相对过高,太阳能光伏产业的发展一直都受到价格因素的制约。随着薄膜太阳能电池的出现并在应用领域取得突破,光伏产业的未来发展有了更多选择。
成本较低成为其主要优势
日前,在“环保能源绿色产业论坛”上,针对太阳能产业的发展,太阳能电池领域专家、清华大学教授张弓表示,要想解决光伏产业中太阳能电池成本过高的问题,就要想办法提高光电转化效率和降低制造成本。薄膜太阳能电池可以不使用价格不菲的硅,所需材料少于多晶硅太阳能电池,能耗也明显低于多晶硅太阳能电池,则薄膜电池成为太阳能电池发展的必然之路,也代表未来的发展方向。
“与多晶硅相比,薄膜太阳能电池具备成本低、技术成熟、污染较小的优势。”中电投西安太阳能电力有限公司的一位专家表示。
所谓太阳能薄膜电池即用硅、硫化镉、砷化镓等薄膜为基体材料的太阳能电池。这种电池除了平面之外,也因为具有可挠性,可以制作成非平面构造。其应用范围大,可与建筑物结合或是变成建筑体的一部份,应用非常广泛。
据记者了解,对于太阳能电池,通常关注以下五个指标:一是电池的量产效率,这直接关系到电池的生产;二是电池的生产成本;三是能量返回期,即电池发出的电能超过生产电池所消耗的电能所需要的时间;四是大规模生产的便利性;五是稳定性,即太阳能电池保持既定发电效率长期工作的特性。以此来看,薄膜电池属于第二代太阳能光伏电池,相对于第一代的晶硅电池有许多的优势。
业内人士分析,与晶体硅电池相比,薄膜电池的成本下降潜力要大得多,这主要得益于薄膜太阳能电池的技术的日新月异。预计薄膜太阳能电池未来的产能将会达到整个太阳能行业的20%,发展空间较大。薄膜太阳能电池现在发展面临技术突破,有很多物理方法,比如离子束方法沉积纳米晶硅薄膜工艺,如果国内企业能够在这方面有所提升,将会非常有前景。
某光伏企业的负责人对发展薄膜太阳能电池也给予了肯定,指出从成本角度分析,未来的薄膜太阳能电池比晶体硅电池有明显优势,较之火电等常规能源也具有明显的替代优势。该负责人还表示,随着光伏产业在全球能源中所占比例逐步提高,薄膜太阳能电池在大型光伏电站等应用需求推动下将迅猛发展。
薄膜太阳能电池投资复苏
美国的一家调查公司近日公布的调查数据显示,自今年第二季度以来,全球对薄膜太阳能电池设备的投资额呈上升的趋势,这种趋势至少将延续至明年。
市场对薄膜太阳能电池设备行业的投资不断上升,说明了薄膜太阳能电池项目数量大幅增加,带动了对该类设备的需求。事实上,早在2008年,很多光伏企业就看到了薄膜太阳能电池的应用前景,便大力建设薄膜太阳能电池项目。但由于金融危机爆发,这些光伏企业缺乏后续资金,便停止了相关项目的建设。今年以来,随着全球经济逐渐复苏,许多光伏企业又重新启动了薄膜太阳能电池项目的建设。
有关专家分析,光伏企业之所以选择建设薄膜太阳能电池项目,主要是因为沙漠光伏电站和光伏建筑对该类电池有着巨大的需求。由于薄膜电池成本较低、发电量大,因此特别适合应用于沙漠光伏电站。近年来沙漠光伏电站数量的不断增加,大大提升了市场对薄膜太阳能电池的需求。此外,以薄膜太阳能电池为主要部件的光伏系统,能够很好的实现光伏建筑一体化。如今在全球范围内,光伏建筑不断涌现,带动了对薄膜太阳能电池的需求。薄膜太阳能电池的需求还有很大的上升空间。
中投顾问发布的《2010-2015年中国薄膜太阳能电池行业投资分析及前景预测报告》显示,由于当前市场对薄膜太阳能电池有着大量的需求,众多光伏企业便大幅扩充产能,以便提升自身的收入水平。今年全球的薄膜太阳能电池的产能将能达到5.5兆瓦,2011年将进一步增加到7.5兆瓦。
发展前景向好
在建设荒漠电站中,薄膜电池弱光响应较好的技术特点,在国内,也不乏将薄膜太阳能电池作为进军光伏产业突破口的企业。目前,已经有企业可以为市场提供初始效率达到8.8%、稳定转化效率达到7%以上的非晶硅薄膜太阳能电池。由于采用普通玻璃,使用自镀导电膜等工艺,使其较同类产品有一定成本优势。
此外,孚日股份子公司孚日光伏科技有限公司生产的CIGSSe薄膜太阳能电池组件,具有高效率、低成本、长寿命的特点,对可见光的吸收系数和光电转换效率是所有薄膜太阳能电池材料中最高的,其光电转化效率更接近于目前多晶硅电池的效率,而原材料的消耗却远低于传统多晶硅太阳能电池。因而有业内人士指出,该种产品是最有希望实现低成本光伏发电的高效薄膜电池。
国泰君安分析师张威在接受媒体采访时就表示,上述技术应该是目前最有前途的薄膜太阳能电池技术。一是因为其电池效率发展空间在薄膜电池中最大;二是CIGSSe薄膜电池生产技术已经逐渐成熟,生产企业数量不断增加,未来成本有进一步下降的趋势。
虽然薄膜电池在光电转换率这一技术指标上与多晶硅电池存在较大的差距,但在业内人士看来,其生存的空间不仅仅在于单纯的同多晶硅电池比较转化率。根据自身的综合特点,适应属于自己的市场需求,才是当下该项技术发展最为重要的依托。
如果建设在空间资源相对有限的城市,那么采用多晶硅更好一点;但如果要建一个沙漠电厂,那么空间就不成为重要因素,所以薄膜太阳能电池的应用领域主要应该在沙漠的大型发电站。
据了解,沙漠电站的潜在市场约1.7万亿千瓦时,即使沙漠的开发程度为万分之一,规模也将达到1.7亿千瓦时。同时,张威认为,与晶体硅相比,薄膜太阳能电池在效率与成本方面改善空间更大,因此前景也更为看好。
