01 2013銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)電池發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì)

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1、2013銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)電池的發(fā)展與趨勢(shì)蔣瀟1蔣榮華2成都夏舞科技發(fā)展有限公司1江西賽維LDK太陽(yáng)能高科技有限公司22012-11-180、序言銅銦鎵硒（簡(jiǎn)稱CIGS）薄膜太陽(yáng)電池，具有性能穩(wěn)定、抗輻射能力強(qiáng)、生產(chǎn)成本低廉、環(huán)保高效、光譜響應(yīng)范圍寬等特點(diǎn)，其光電轉(zhuǎn)換效率是目前各種薄膜太陽(yáng)電池之首，是多元化合物半導(dǎo)體中最具代表性的光伏器件。被國(guó)際上稱為下一時(shí)代最有前途的廉價(jià)太陽(yáng)電池之一，有可能成為未來(lái)光伏電池的主流產(chǎn)品之一。CIGS薄膜由于元素成分多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝中某一項(xiàng)參數(shù)略有偏差，則材料的電學(xué)性能和光學(xué)性能變化很大，制備過(guò)程難于控制。因此，對(duì)工藝和設(shè)備的要求非常嚴(yán)格。其關(guān)鍵

2、的生產(chǎn)技術(shù)是銅銦鎵硒（CIGS）薄膜核心材料與柔性基材的完美結(jié)合。由于受到晶硅太陽(yáng)電池價(jià)格快速下跌的影響，目前薄膜太陽(yáng)電池已失去低材料成本的優(yōu)勢(shì)，競(jìng)爭(zhēng)力大減。薄膜組件價(jià)格與晶硅電池組件價(jià)格一同在持續(xù)下跌，因此，2012年薄膜電池市場(chǎng)擴(kuò)展有限。CIGS薄膜電池的技術(shù)瓶頸在于量產(chǎn)的穩(wěn)定性，目前有部分廠商已突破此技術(shù)瓶頸，擴(kuò)大了生產(chǎn)規(guī)模，2012年產(chǎn)量有明顯增長(zhǎng)，但廠商須持續(xù)提升轉(zhuǎn)換效率，才能使成本具有競(jìng)爭(zhēng)力。SolarFrontier已建980MW大型生產(chǎn)線，顯示CIGS薄膜太陽(yáng)電池的量產(chǎn)技術(shù)已得到突破，將吸引更多生產(chǎn)廠投入CIGS生產(chǎn)行列，預(yù)估將增加設(shè)備的需求量。本文將對(duì)各類晶硅

3、電池進(jìn)行比較；敘述CIGS薄膜電池的結(jié)構(gòu)、特性、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、價(jià)格走勢(shì)、產(chǎn)業(yè)化水平、投資風(fēng)險(xiǎn)，以及CIGS薄膜電池的主要制備工藝和技術(shù)關(guān)鍵作簡(jiǎn)要介紹和展望。1、晶硅電池與薄膜電池的概況太陽(yáng)電池發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)進(jìn)入了第三代。第一代為單晶硅太陽(yáng)能電池，第二代為多晶硅、非晶硅等太陽(yáng)能電池，第三代是以CIGS薄膜太陽(yáng)電池為代表的薄膜太陽(yáng)能電池。從發(fā)展歷史的角度來(lái)看，可將太陽(yáng)電池按下圖1進(jìn)行分類。圖1光伏電池的分類23/231.1、晶硅電池價(jià)格大跌限制了薄膜電池的發(fā)展近年來(lái)，由于太陽(yáng)電池組件供給量大幅提升，加上歐債危機(jī)和發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)光伏補(bǔ)貼的大幅降低，導(dǎo)致光伏市場(chǎng)萎縮，市場(chǎng)供過(guò)于求逐步加

4、劇，光伏市場(chǎng)價(jià)格持續(xù)大幅度下跌。通過(guò)表1全球太陽(yáng)電池產(chǎn)量與需求的相比數(shù)據(jù)，我們可清楚看見(jiàn)：2009年，由于美國(guó)金融危機(jī)的影響，太陽(yáng)電池開(kāi)始出現(xiàn)明顯的供過(guò)于求，2011年歐債危機(jī)加劇了這種狀況，供需極不平衡，光伏市場(chǎng)出現(xiàn)嚴(yán)重供過(guò)于求。到目前為止，供過(guò)于求的狀況仍嚴(yán)重。詳見(jiàn)下表1和圖1全球太陽(yáng)電池供需狀況統(tǒng)計(jì)與預(yù)測(cè)。表1全球太陽(yáng)電池供需狀況統(tǒng)計(jì)與預(yù)測(cè)項(xiàng)目20082009201020112012E需求量（GW）6.07.216.627.730生產(chǎn)量（GW）7.9310.723.937.242.0參考數(shù)據(jù)：國(guó)家發(fā)改委能源所，2012由數(shù)據(jù)作者收集整理圖1全球太陽(yáng)電池供需狀況統(tǒng)計(jì)與預(yù)測(cè)參

5、考數(shù)據(jù)：國(guó)家發(fā)改委能源所，2012由作者整理2011年初以來(lái)，在歐債危機(jī)、光伏“雙反”貿(mào)易戰(zhàn)、全球光伏產(chǎn)能過(guò)剩、中國(guó)、印度等光伏新興應(yīng)用市場(chǎng)的政策滯后等綜合因素共同作用和影響下，使光伏應(yīng)用市場(chǎng)跟不上光伏產(chǎn)能發(fā)展的速度，曾如火似荼的光伏產(chǎn)業(yè)急速墜入嚴(yán)冬，市場(chǎng)萎縮、競(jìng)爭(zhēng)殘酷、價(jià)格暴跌、全行業(yè)性虧損，行業(yè)洗牌加劇。2012年以來(lái)，光伏市場(chǎng)進(jìn)一步下跌，據(jù)我們的統(tǒng)計(jì)，進(jìn)口多晶硅價(jià)格從年初最高點(diǎn)的30.5美元/千克快速下跌至11月中旬的16美元/千克以下，均價(jià)跌幅達(dá)47%，最低價(jià)跌到15美元/千克，跌幅已超過(guò)50%。多晶硅價(jià)格的快速下跌也導(dǎo)致其他光伏產(chǎn)品的價(jià)格下跌，其中156×156多晶硅

6、片的均價(jià)從年初1.126美元/片跌至0.82美元/片，跌幅近27%；多晶硅電池片和組件的價(jià)格分別從年初的0.478美元/瓦和0.951美元/瓦跌至11月中旬的0.348美元/瓦和0.662美元/瓦，其跌幅分別為29%和30%。我們收集PVinsights公布的光伏產(chǎn)品價(jià)格，整理出了2011-4到最近全球光伏產(chǎn)品的價(jià)格數(shù)據(jù)和走勢(shì)圖表，大部分國(guó)際光伏產(chǎn)品如硅片、電池片、硅基太陽(yáng)電池、電池組件和光伏多晶硅的報(bào)價(jià)仍在持續(xù)下滑，詳見(jiàn)下圖2-4。23/23整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)受供需嚴(yán)重失衡的影響，導(dǎo)致從2011開(kāi)始到現(xiàn)在，晶硅光伏產(chǎn)業(yè)鏈自上游多晶硅到下游組件都大幅度和持續(xù)跌價(jià)，除造成晶體硅產(chǎn)業(yè)鏈制

7、造商大幅虧損或倒閉外，薄膜電池也不能獨(dú)善其身，光伏的大環(huán)境也抑制和影響到了薄膜太陽(yáng)電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。圖22011-4到2012-9全球光伏多晶硅價(jià)格走勢(shì)資料來(lái)源：PVinsights、作者收集整理（每月中旬的均價(jià)）圖32011-4到2012-8全球各類光伏產(chǎn)品價(jià)格走勢(shì)資料來(lái)源：PVinsights、作者收集整理（每月中旬的均價(jià)）圖4硅基電池組件與薄膜電池組件走勢(shì)與對(duì)比23/23資料來(lái)源：PVinsights作者收集整理（每月中旬的均價(jià)）1.2、近年晶體硅與薄膜電池市場(chǎng)變化狀況從目前市場(chǎng)構(gòu)成來(lái)看