據iSuppli公司,盡管歐洲光伏(PV)裝機市場正在經受全球經濟衰退的打擊,但薄膜光伏技術的發展欣欣向榮,將來可能推動歐洲光伏市場增長。
盡管去年多晶硅的合同價格下挫逾50%,但薄膜太陽能模塊市場前景依然樂觀。iSuppli公司預測,到2013年,薄膜光伏太陽能模塊將占到整體模塊市場的30%以上,2008年該比例為14%。
First Solar已經有力地證明了薄膜市場的生存能力。該公司今年躍居全球最大的太陽能面板制造商,產量超過10億瓦。同時,該公司已經把每瓦生產成本降到不足90美分,大約是硅晶體模塊生產商的一半。
簡要背景
大多數太陽能電池板由結晶硅片制成,采用180-230微米的多晶硅。相反,薄膜面板通過在基板上沉積多層其它材料制成,厚度為幾微米。兩種技術之間的主要差異在于效率與每瓦發電成本。
薄膜面板在把陽光轉變成電力時效率較低,但其制造成本也明顯較低。值得注意的是,薄膜在安裝空間有限時處于劣勢,如住宅屋頂。薄膜安裝可能需要多占15-40%的空間才能達到與結晶硅相同的整體系統功率輸出。這往往限制其在某些應用領域的吸引力。
價格學習曲線
預計明年薄膜模塊的平均價格將下降至1.40美元,低于2009年的1.70美元。2010年結晶硅面板的平均價格預計會下降至2.00美元,今年是 2.50美元。iSuppli公司預測,到2012年,結晶硅將在一定程度上縮小這種價格差距,因為它的供應商都財力雄厚,他們不斷在資本支出、技術研發和改進生產工藝方面投入巨資。
薄膜技術多種多樣
薄膜光伏技術有很多種。他們的效率大多低于10%,但有些在實驗室可以達到15%以上。其中有些技術被稱為單結,使用一個二極管。最近發展到使用多個結相互疊加在一起,也稱為串聯和三結,這樣可以通過使用不同的材料組合或結吸收更寬的光譜。
這些技術大多依賴于化學氣相沉積(CVD)或絲網印刷衍生出來的工藝,把各層材料沉積在不同的基板上,即玻璃和各種塑料。最近出現的一些技術使用噴墨打印之類的方法,以更快地沉積材料。
推動薄膜技術加速發展的另一個因素,是應用材料、歐瑞康和Centrotherm等公司提供更多的一攬子生產線。
基于硅的薄膜包括非晶(aSi)與微晶硅(μSi)的各種組合,主要根據成本和光吸收能力進行權衡。處于開發或早期生產階段的是染料敏化太陽能電池 (DSSC),它使用吸光染料。一家名為G24i的公司宣稱已率先把這項技術商業化。有機/聚合物技術也正在開發之中,有報告稱實驗室效率接近7%。
經過多年的技術和生產工藝開發,CIS/CIGS(銅銦鎵二硒/銅銦鎵鎵二硒)技術今年已經開始大量出貨。Nanosolar是該領域最引人注目的公司之一,在9月宣布開始利用其高產量卷繞式生產工藝批量出貨,開始履行41億美元訂單。
碲化鎘(CdTe)是當今最大的商業薄膜技術,FirstSolar是主要供應商。按功率計算,CdTe占2009年薄膜產量的53%。它將繼續是占主導地位的薄膜技術,但iSuppli公司預測,先進的aSi/μSi技術,即串聯和三結,以及CIS/CIGS技術,到2013年會與碲化鎘平分秋色。