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晶硅还是薄膜?光伏发电的路线之争

发布时间:2019-10-08 22:54:47

中国未来光伏发电的技术路线是什么,晶硅还是薄膜?美国第一太阳能公司计划在内蒙古鄂尔多斯市建造的全球最大的光伏发电厂,为这一争论暂时画上了一个句号。

目前,太阳能电池可分为三类:硅基电池、薄膜电池和新型电池。新型太阳能电池以造价高昂的稀土为原料,且主要用于航天领域,因此可忽略不计。在民用市场上,硅基电池和薄膜电池仍为主流。

硅基电池包括单晶硅和多晶硅,其中多晶硅电池占主导地位,且技术最为成熟。无锡尚德、阿特斯、常州天合、天威英利等中国的第一代光伏电池组件生产企业,正是以多晶硅起家,并完成了在海外上市的路程。

硅基电池的最大特点在于光电转换效率高,一般可达到14%~19%,这是目前薄膜电池所无法企及的。薄膜电池是在玻璃、不锈钢等物质表面附上几微米后的感光材料制成,尽管在上世纪70年代已经研制出台,但由于光电转换效率低的原因,根本不具备大规模推广的条件。

硅基电池的短板也非常明显,一是原材料成本过高,波动幅度较大,去年以来国际市场上的多晶硅就上演了过山车的行情,打乱了一些企业的正常生产经营;另外,硅产业是一个高污染、高耗能的产业,从提纯、浇铸,到切片、组装,整个过程耗电巨大。中国以高能耗为代价生产多晶硅电池,并出口到欧美等发达国家,这种生产模式也备受诟病。

正因如此,薄膜太阳能电池逐渐走向前台。

薄膜电池大规模商用的前提是提高光电转换效率。虽然薄膜电池的技术在几十年间有了突飞猛进的发展,但截至目前,没有一家薄膜太阳能电池公司宣布,转换效率超过10%,一般在6%左右,河北的新奥光伏号称其光电转换效率达到8%,这在行业内已经属于最高。即便如此也只是硅基电池的一半。不过,由于耗电省、造价低,成本优势显现,薄膜电池开始受到青睐。一些多晶硅电池企业,也开始大手笔地引进薄膜电池生产线。

更多的企业,直接开始制造薄膜电池,如河北保定的天威英利投资12亿元,从国外引进了46.5兆瓦的薄膜电池生产线,刚刚过去的8月份已经开始量产。总部位于上海的强生光电,也在江苏南通、苏州等地开建薄膜电池示范区。

一组数据可以说明近几年薄膜电池发展快于硅基电池:2006年,薄膜太阳能电池市场占有率为8.2%,2007年达到了12%,2008年更是提高到了15%以上,而今年仍然保持高增长的态势。

“市场上对非晶硅电池仍然存在认识的误区。”招商证券在一份研报中指出,“主观上认为转换效率越高就越能体现企业的竞争力,但实际情况是转换效率的高低实际上是相对而言的,关键还在于产品的性价比,即使转换效率很高,但制造成本同样较高的情况下,较高转换效率的产品一样没有市场。”

不过,薄膜电池的前景也有不确定性,特别是在国际多晶硅价格最高从450美元/公斤跌到50美元/公斤的大背景下,多晶硅电池的价格优势凸现,如果多晶硅电池市场转暖,很可能意味着薄膜电池的噩梦来临。事实上,前两年薄膜电池的快速发展,正是一些企业无法承受多晶硅高企的价格所作出的替代选择。

光伏发电等新能源受到国家鼓励,但中国采取何种技术路线发展中国的光伏产业,几年来争论未休,硅基电池企业认为多晶硅具备转换效率高的优势,且技术相对更为成熟,但薄膜电池企业认为成本优势决定其应优先发展。

第一太阳能公司是世界上太阳能电池生产量最大的企业,采用的技术路径是薄膜电池,比较而言,中国的无锡尚德专注于硅基电池,市场份额正让位于对手第一太阳能公司。根据中投顾问9月8日发布的研究报告,预计2009年第一太阳能公司的市场占有率将从7.5%攀升至12.8%,而无锡尚德则从7.3%微降到6.9%。

第一太阳能公司拿下了来自中国的有史以来的最大订单,对于诸多的中国光伏企业来说,意味着争论暂告一段落,薄膜技术暂时比晶硅技术更容易获得市场的认可。

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