于10月底出臺的《“十二五”太陽能光伏產業發展規劃》將給一直苦苦掙扎的太陽能薄膜電池帶來轉機。
《規劃》意見稿中明確提出，“十二五”期間將重點發展非晶與微晶相結合的疊層和多結薄膜電池。為了降低薄膜電池的光致衰減，《規劃》鼓勵企業研發5.5代以上大面積高效率硅基薄膜電池，開發柔性硅基薄膜電池。一位參與該規劃起草的專家表示，上述內容主要為了推動薄膜電池產業化進程，實屬雪中送炭之舉。而早在今年的6月15日，漢能控股集團在成都市雙流縣的一期硅基薄膜電池生產基地建成投產，成為目前全球產量最高的薄膜電池生產線。這一切都被視為我國薄膜電池行業振興的轉折點。
硅基電池“兩頭在外”備受詬病
陽江漢能科技有限公司首席執行官駱建璋告訴記者，目前，太陽能電池可分為3類：硅基電池、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，且主要用于航天領域，因此可忽略不計。在民用市場上，硅基電池和薄膜電池仍為主流。硅基電池包括單晶硅和多晶硅，其中多晶硅電池占主導地位，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，正是以多晶硅起家，并完成了在海外上市的路程。
硅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。但是，硅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硅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，硅產業是一個高污染、高耗能的產業，從提純、澆鑄到切片、組裝，整個過程耗電巨大。中國以高昂的成本進口原材料，以高能耗、高污染為代價生產多晶硅電池，并出口到歐美等發達國家，而真正享受太陽能這一清潔能源之利的，依然是歐美和日本。這種“兩頭在外”生產模式也備受詬病。50%的全球產量，2.2%的全球裝機量，這一巨大反差既預示著巨大的市場風險，也與我國發展光伏發電新能源的初衷南轅北轍。
中國能源研究院院長王彤認為，新能源企業不僅僅是產能過剩問題。他曾經毫不客氣地公開批評說，我國光伏產業把高能耗、高污染留在了中國，而把綠色發展送給了國外，僅此一條，就注定這個產業不可能長期持續發展。正因如此，作為太陽能發電兩大技術路線之一，薄膜太陽能電池逐漸走向前臺。
薄膜電池優勢明顯
太陽能薄膜電池是在玻璃、不銹鋼等物質表面附上幾微米厚的感光材料制成，盡管在上世紀70年代已經研制出臺，但由于光電轉換效率低、晶體硅電池價格低的原因，一直未能獲得大規模推廣的條件。但是隨著不久前，美國第一太陽能公司計劃在內蒙古鄂爾多斯市建造全球最大的光伏發電廠，并采用薄膜電池技術，業內開始重新審視這條技術線路。
較之晶硅電池，薄膜電池有其巨大的競爭優勢。在國家光伏產品質量監督檢驗中心副主任施成營看來，薄膜電池有溫度系數小和弱光發電性能好兩大優點。據他介紹，溫度每升高1攝氏度，晶體硅電池的發電效率將降低0.5%，而薄膜電池基本不受高溫影響；由于弱光發電性能好，薄膜電池可在早晨、下午或陰天等光線較弱的時候進行發電。薄膜電池按照材料分類可分為微晶薄膜電池、化合物薄膜電池和有機薄膜電池。目前在薄膜電池里，主流還是硅晶薄膜電池和碲化鎘電池。
據一位來自歐瑞康太陽能公司的代表介紹，從消耗能量和化學材料等方面進行綜合分析，薄膜電池生產技術具有耗能耗材極少的明顯優勢。據測算，在我國中等光照條件的地區，安裝一個1兆瓦的太陽能光伏發電系統，年發電量約為120萬千瓦時；而1MW的晶硅電池，在生產過程中耗電300萬千瓦時以上，也就是說，需要3年的時間，方可平衡其自身的耗電量。而薄膜電池在制作過程中耗能較小，電池投入發電后，一年半的電量就可以彌補制作時消耗的能量。同時，由于生產工藝十分簡單，既不需要復雜的設備，也不需要把晶體硅提純到很高的純度，且只需要在200攝氏度下就能沉淀到玻璃、不銹鋼、塑料膜和陶瓷等襯底材料上，因此極少耗用化學材料和產生有毒副產品，更適合大規模的工業化生產，生產過程較之晶體硅電池而言更加清潔環保，符合節能環保趨勢。
一組數據可以說明近幾年薄膜電池發展快于硅基電池：2006年，薄膜太陽能電池市場占有率為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。
“市場上對非晶硅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，關鍵還在于產品的性價比，即使轉換效率很高，但制造成本同樣較高的情況下，較高轉換效率的產品一樣沒有市場。”
光伏建筑一體化或成突破口
歐瑞康太陽能公司的代表認為，目前看來，非晶硅薄膜電池要想獲得快速發展，要想方設法降低生產成本，這就需要做到以下幾點：第一，提高組件本身的轉換效率；第二，提高設備的產能；第三，原材料在非晶硅組件的生產里面占很大一部分成本，所以提高原材料的利用率也可很好地降低成本；最后，加強供應鏈的管理、完善本土的售后服務、降低廠房配套設施中的投資、實現設備的全自動化等等也是降低成本的有效對策。
該人士透露：“薄膜電池有3個主要技術流派：一個就是非晶硅，一個是銅銦鎵硒，一個是碲化鎘。非晶硅的優點非常明顯，就是它的沉積溫度比較低，因此它對工藝和技術的要求都不是很高。但是由于沉積溫度比較低，所形成晶體的質量不會很好，所以其發電效率不會很高。第二是銅銦鎵硒技術，這個技術曾經是在國際上最被看好的技術，但銅銦鎵硒目前仍存在技術不成熟、裝備水平低等問題，所以可能需要更多的技術團隊對其進行關注。第三種就是碲化鎘技術。目前看來，這是商業上最成功的技術，做得最好的公司是美國第一太陽能，據了解，今年到目前為止其出貨量已達1.7GW，今年有望突破2GW。美國第一太陽能公司預測，今年碲化鎘電池轉換率能做到12.5%，明年預計到13.5%，2014年的目標是16.3%。”
業內人士認為，隨著我國光伏建筑一體化（BIPV）的推廣，薄膜電池的春天有望真正來臨。據了解，BIPV是將光伏發電方陣安裝在建筑的維護結構外表來提供電力，而玻璃幕墻是目前主要的應用領域。薄膜電池具有質量輕、透光性較好、柔韌性好、易于與建筑材料集成的特點，在建筑一體化領域具有顯著的應用優勢。BIPV可以有效利用建筑物幕墻，不占用額外的地面空間，節省土地資源。同時，BIPV就地發電，就地使用，節約電網投資并減少輸電、分電的損耗。這些優勢使得BIPV系統成為光伏發電的重要潛在市場。中國在2009年就出臺了《太陽能光電建筑應用財政補助資金管理暫行辦法》，對城市建筑一體化應用和農村以及偏遠地區建筑光電利用給予財政補貼。未來隨著建筑節能的推廣和用戶發電上網以及補貼政策的出臺，BIPV和薄膜電池將迎來發展高速發展時期。
據了解，在薄膜電池方面，美國第一太陽能公司一枝獨秀，成本已經降至每瓦0.76美元，產能在2010年就達到1.4GW。由于該技術工藝和設備要求復雜，國際上尚未形成標準生產工藝和技術壟斷企業，中國企業有望通過自主創新、引進設備或與國外設備企業合作等形式加快產業化。“只要有無錫尚德、英利這樣有實力的大企業進入，振興我國薄膜電池行業并非難事。”一位國有發電集團人士表示。
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