晶矽還是薄膜?光伏發電的路線之争

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2009-09-11    

 

晶矽還是薄膜?光伏發電的路線之争

中國未來光伏發電的技術路線是什麽,晶矽還是薄膜?美國第一太陽能公司計劃在内蒙古鄂爾多斯市建造的全球最大的光伏發電廠,爲這一争論暫時畫上了一個句号。

目前,太陽能電池可分爲三類: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爲原料,且主要用于航天領域,因此可忽略不計。在民用市場上,矽基電池和薄膜電池仍爲主流。

矽基電池包括單晶矽和多晶矽,其中多晶矽電池占主導地位,且技術最爲成熟。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産企業,正是以多晶矽起家,并完成了在海外上市的路程。

矽基電池的最大特點在于光電轉換效率高,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制成,盡管在上世紀70年代已經研制出台,但由于光電轉換效率低的原因,根本不具備大規模推廣的條件。

矽基電池的短闆也非常明顯,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産經營;另外,矽産業是一個高污染、高耗能的産業,從提純、澆鑄,到切片、組裝,整個過程耗電巨大。中國以高能耗爲代價生産多晶矽電池,并出口到歐美等發達國家,這種生産模式也備受诟病。

正因如此,薄膜太陽能電池逐漸走向前台。

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,河北的新奧光伏号稱其光電轉換效率達到8%,這在行業内已經屬于最高。即便如此也隻是矽基電池的一半。不過,由于耗電省、造價低,成本優勢顯現,薄膜電池開始受到青睐。一些多晶矽電池企業,也開始大手筆地引進薄膜電池生産線。

更多的企業,直接開始制造薄膜電池,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産線,剛剛過去的8月份已經開始量産。總部位于上海的強生光電,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于矽基電池:2006年,薄膜太陽能電池市場占有率爲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态勢。

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,主觀上認爲轉換效率越高就越能體現企業的競争力,但實際情況是轉換效率的高低實際上是相對而言的,關鍵還在于産品的性價比,即使轉換效率很高,但制造成本同樣較高的情況下,較高轉換效率的産品一樣沒有市場。

不過,薄膜電池的前景也有不确定性,特别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,很可能意味着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,但中國采取何種技術路線發展中國的光伏産業,幾年來争論未休,矽基電池企業認爲多晶矽具備轉換效率高的優勢,且技術相對更爲成熟,但薄膜電池企業認爲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産量最大的企業,采用的技術路徑是薄膜電池,比較而言,中國的無錫尚德專注于矽基電池,市場份額正讓位于對手第一太陽能公司。根據中投顧問98日發布的研究報告,預計2009年第一太陽能公司的市場占有率将從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,對于諸多的中國光伏企業來說,意味着争論暫告一段落,薄膜技術暫時比晶矽技術更容易獲得市場的認可。