目前硅片電池仍是太陽能電池的主流,約占市場份額的90%,而薄膜電池發展更快,受到投資者熱捧。
光伏產業內部,存在著不同的技術路線,一種是以硅材料為主,一種是以化學電池(碲化鎘等)為主,前者技術較為成熟,后者光電轉化率較高。
在硅材料利用中,也有兩種不同技術路線,一種是晶硅電池,一種是非晶硅薄膜電池,前者轉換率較高,但成本、耗能也高,后者成本、耗能低,但衰減快、轉換率低。薄膜電池成本便宜,裝載至光伏系統后整體價格和其它能源相比劣勢更小,雖然目前晶體硅電池仍然占據主要地位,但是薄膜電池未來發展前景更為看好。
薄膜電池的比重近年來不斷上漲,有望成為今后5年的市場主力。2006年薄膜電池總產量達到249MW,占世界電池產量的10%。2007年薄膜電池產量達到470MW,占世界電池產量的12.6%。2008年薄膜電池產量達到840MW,占世界太陽能電池比重的14%。2009年薄膜電池達到1245MW,占世界太陽能電池比重的15%。
中國太陽能產業目前存在的主要問題及未來發展的機遇
在太陽能光伏產業鏈中,
多晶硅的提純技術的突破將帶來近幾年的市場熱點。在整個太陽能光伏產業鏈中,中國企業多數進入的是位于后端的太陽能電池和組件的生產環節,多晶硅提純環節屬于中國制造業技術較為薄弱的環節。中國已投和在建的幾十家多晶硅廠,多數采用西門子改良工藝,一些關鍵技術中國還沒有掌握。
在提煉過程中70%以上的多晶硅都通過氯氣排放了,不僅提煉成本高,而且環境污染非常嚴重。國內一些企業已將開始小規模嘗試物理法提純多晶硅,一旦技術成熟形成規模生產,多晶硅成本和耗能將大大降低,其投資成本約為西門子法的1/10。
放眼未來十年市場,非晶硅薄膜電池技術將成為業界中的佼佼者。對于不同薄膜電池的發展,雖然CIS(銅銦硒)和CIGS(銅銦硒鎵)電池轉換效率更高,但是工藝的不穩定性和原材料的稀缺性都限制了其發展。
CdTe電池已經逐漸被市場所認可,生產也進入了大規模量產階段,成本仍有下降空間,未來幾年市場規模也將繼續擴大。不過從長期看鎘的毒性限制了CdTe電池的發展,市場潛力不如非晶硅薄膜電池。鎘、砷元素有毒,而銦則是微量元素,地殼中含量相對較小,據有關方面的統計,即使全球銦采集起來也僅能制造30GWp,同時其開采難度相對較大。
相比而言,非晶硅電池在原料和工藝穩定性上都更具發展潛力,但非晶薄膜電池的轉換效率不高,衰退性能成為限制非晶薄膜發展的技術瓶頸。