晶矽還是薄膜?光伏發電的路線之爭

2020-11-22 搜狐網

  中國未來光伏發電的技術路線是什麼,晶矽還是薄膜?美國第一太陽能公司計劃在內蒙古鄂爾多斯市建造的全球最大的光伏發電廠,為這一爭論暫時畫上了一個句號。

  目前,太陽能電池可分為三類:矽基電池、薄膜電池和新型電池。

新型太陽能電池以造價高昂的稀土為原料,且主要用於航天領域,因此可忽略不計。在民用市場上,矽基電池和薄膜電池仍為主流。

  矽基電池包括單晶矽和多晶矽,其中多晶矽電池佔主導地位,且技術最為成熟。無錫尚德、阿特斯、常州天合、天威英利等中國的第一代光伏電池組件生產企業,正是以多晶矽起家,並完成了在海外上市的路程。

  矽基電池的最大特點在於光電轉換效率高,一般可達到14%~19%,這是目前薄膜電池所無法企及的。薄膜電池是在玻璃、不鏽鋼等物質表面附上幾微米後的感光材料製成,儘管在上世紀70年代已經研製出臺,但由於光電轉換效率低的原因,根本不具備大規模推廣的條件。

  矽基電池的短板也非常明顯,一是原材料成本過高,波動幅度較大,去年以來國際市場上的多晶矽就上演了過山車的行情,打亂了一些企業的正常生產經營;另外,矽產業是一個高汙染、高耗能的產業,從提純、澆鑄,到切片、組裝,整個過程耗電巨大。中國以高能耗為代價生產多晶矽電池,並出口到歐美等發達國家,這種生產模式也備受詬病。

  正因如此,薄膜太陽能電池逐漸走向前臺。

  薄膜電池大規模商用的前提是提高光電轉換效率。雖然薄膜電池的技術在幾十年間有了突飛猛進的發展,但截至目前,沒有一家薄膜太陽能電池公司宣布,轉換效率超過10%,一般在6%左右,河北的新奧光伏號稱其光電轉換效率達到8%,這在行業內已經屬於最高。即便如此也只是矽基電池的一半。不過,由於耗電省、造價低,成本優勢顯現,薄膜電池開始受到青睞。一些多晶矽電池企業,也開始大手筆地引進薄膜電池生產線。

  更多的企業,直接開始製造薄膜電池,如河北保定的天威英利投資12億元,從國外引進了46.5兆瓦的薄膜電池生產線,剛剛過去的8月份已經開始量產。總部位於上海的強生光電,也在江蘇南通、蘇州等地開建薄膜電池示範區。

  一組數據可以說明近幾年薄膜電池發展快於矽基電池:2006年,薄膜太陽能電池市場佔有率為8.2%,2007年達到了12%,2008年更是提高到了15%以上,而今年仍然保持高增長的態勢。

  「市場上對非晶矽電池仍然存在認識的誤區。」招商證券在一份研報中指出,「主觀上認為轉換效率越高就越能體現企業的競爭力,但實際情況是轉換效率的高低實際上是相對而言的,關鍵還在於產品的性價比,即使轉換效率很高,但製造成本同樣較高的情況下,較高轉換效率的產品一樣沒有市場。」

  不過,薄膜電池的前景也有不確定性,特別是在國際多晶矽價格最高從450美元/公斤跌到50美元/公斤的大背景下,多晶矽電池的價格優勢凸現,如果多晶矽電池市場轉暖,很可能意味著薄膜電池的噩夢來臨。事實上,前兩年薄膜電池的快速發展,正是一些企業無法承受多晶矽高企的價格所作出的替代選擇。

  光伏發電等新能源受到國家鼓勵,但中國採取何種技術路線發展中國的光伏產業,幾年來爭論未休,矽基電池企業認為多晶矽具備轉換效率高的優勢,且技術相對更為成熟,但薄膜電池企業認為成本優勢決定其應優先發展。

  第一太陽能公司是世界上太陽能電池生產量最大的企業,採用的技術路徑是薄膜電池,比較而言,中國的無錫尚德專注於矽基電池,市場份額正讓位於對手第一太陽能公司。根據中投顧問9月8日發布的研究報告,預計2009年第一太陽能公司的市場佔有率將從7.5%攀升至12.8%,而無錫尚德則從7.3%微降到6.9%。

  第一太陽能公司拿下了來自中國的有史以來的最大訂單,對於諸多的中國光伏企業來說,意味著爭論暫告一段落,薄膜技術暫時比晶矽技術更容易獲得市場的認可。

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