光伏電池按材料性質(zhì)可分為兩類:
第一類是晶體硅電池:包括單晶硅和多晶硅,2007年晶體硅技術(shù)占市場份額的87.4%,其中,單晶硅電池是目前技術(shù)最成熟穩(wěn)定且應(yīng)用最廣的電池,但由于受單晶硅材料價格及相應(yīng)的繁瑣的電池工藝影響,因此多晶硅市場份額逐漸超過單晶硅,成為光伏電池市場的主流。
第二類是薄膜太陽能電池:顧名思義就是將一層薄膜制備成太陽能電池,是指在塑膠、玻璃或是金屬基板上形成可產(chǎn)生光電效應(yīng)的薄膜。這種薄膜厚度僅需數(shù)μm,在同一受光面積之下可較硅晶太陽能電池大幅減少原料的用量。
薄膜太陽能電池的特點
1 薄膜太陽能的優(yōu)勢 :
原材料成本優(yōu)勢明顯 多晶硅材料價格較高,薄膜太陽能電池成本優(yōu)勢凸現(xiàn)。薄膜電池,常常被稱作第二代光伏電池,包括了許多不同的技術(shù),而不同薄膜電池技術(shù)都有一個共同點,都大幅降低了光吸收材料的用量。其用硅量極少,薄膜電池使用不到1%的生產(chǎn)硅片電池的原材料,這顯著降低了生產(chǎn)成本。 作為太陽能電池和半導(dǎo)體的重要材料,隨著全球光伏業(yè)的興盛,多晶硅國際市場價格一路飆升,從2005年的每公斤35美元一路攀升至2008年每公斤480美元,這種利益驅(qū)動也促使國內(nèi)多晶硅項目投資熱漸趨升溫。 薄膜太陽能電池較少使用晶體硅材料,相對于高昂的晶體硅材料來說這給其成本控制帶來很大的下降空間。薄膜太陽能電池既是一種高效能源產(chǎn)品,又是一種新型建筑材料,更容易與建筑完美結(jié)合。 薄膜太陽能電池適合與建筑結(jié)合的光伏發(fā)電組件(BIPV):雙層玻璃封裝剛性的薄膜太陽能電池組件,可以根據(jù)需要,制作成不同的透光率,可以部分代替玻璃幕墻,而不銹鋼和聚合物襯底的柔性薄膜太陽能電池適用于建筑屋頂?shù)刃枰煨偷牟糠?。將薄膜太陽能電池?yīng)用于城市大量的既有和待開發(fā)的建筑外立面和屋頂,避免了現(xiàn)有玻璃幕墻的光污染問題,能代替建材,同時發(fā)電又節(jié)能,將成為未來城市利用光伏發(fā)電的主要方向。
2 薄膜太陽能的劣勢
1、轉(zhuǎn)換效率比晶體硅電池低很多 與薄膜太陽能電池相比,多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率更高。薄膜太陽能電池一般不超過10%,而多晶硅太陽能電池大多在14%以上。 目前薄膜電池對太陽能的轉(zhuǎn)換率是7%到9%,但很多國內(nèi)廠商實際只能做到6%,而晶體硅原料電池目前轉(zhuǎn)換率已經(jīng)達到了17%到19%,優(yōu)勢很明顯。有的薄膜太陽能電池,效率相對晶硅太陽能電池差很多,有一些效率較好的成本又過高。在一個太陽能光伏大會上,行業(yè)領(lǐng)軍者施正榮說,“在現(xiàn)在薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)換率只有6%左右的情況下,很難和晶體硅電池競爭”。 隨著硅原料的進一步下跌,兩者之間的售價已經(jīng)日趨接近,在同樣的價格下,薄膜太陽能不具有競爭力。在目前的情況下,薄膜太陽能電池很難和晶體硅電池競爭。長遠來看,薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率必須要達到10%才有競爭力。
2 、技術(shù)難度高、不夠成熟 薄膜太陽能的技術(shù)難度也較高,被認為是多晶硅太陽能電池之后的下一代太陽能電池技術(shù)。目前,薄膜太陽能電池在中國太陽能電池產(chǎn)業(yè)中的比重僅占10%左右。未來10年到20年,薄膜太陽能電池也不會占據(jù)太陽能電池的主導(dǎo)位置, 我國的薄膜電池生產(chǎn)商在技術(shù)上與國外先進的技術(shù)還有相當差距。比如,當我國薄膜電池轉(zhuǎn)換率還在6%左右的時候,美國FirstSolar公司生產(chǎn)的碲化鎘薄膜電池的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)達到了10.8%。薄膜的設(shè)備、生產(chǎn)技術(shù)和大部分原料都被國外的廠商控制著,僅僅FirstSolar公司就控制了世界47%的薄膜電池市場,國內(nèi)企業(yè)在這方面幾乎沒有什么競爭優(yōu)勢。
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薄膜太陽能的與晶硅在技術(shù)、材料、工藝、生產(chǎn)、產(chǎn)品形態(tài)都是完全不同的,特點是薄輕柔,應(yīng)用領(lǐng)域更加民用化,其中薄膜太陽能發(fā)電紙是最好的應(yīng)用場景,如果用轉(zhuǎn)化率達31.6%的砷化鎵加儲能做發(fā)電紙,室內(nèi)光就能發(fā)電,完全可以替代傳統(tǒng)充電寶,產(chǎn)品漢能已經(jīng)在研發(fā)中。