薄膜太阳能电池 商机发烫

来源:经济日报发布时间:2008-05-06 09:52:19

在太阳光电系统之成本结构中,以太阳能模块成本最高,约占六成以上,而太阳能模块中约七成的成本是太阳能电池,因此如何强化太阳能电池技术发展、有效降低成本,便是降低整体太阳光电系统成本、促进太阳光电更加普及应用的关键。

目前太阳能电池的主流是硅晶圆太阳能电池,占了总产量的九成左右;然而近年面临主原料硅材短缺的压力,传统硅晶圆太阳能电池难以符合快速成长的太阳光电市场需求,使得减少或不需硅使用量的薄膜太阳能电池成为近来瞩目的焦点。

薄膜太阳能电池种类众多,主要包含有硅薄膜类(非晶硅a-Si、微晶硅 c-Si、堆栈型a-Si/ c-Si等)与化合物半导体类(铜铟镓硒CIS/CIGS、碲化镉CdTe),与新概念的染料敏化类。虽然目前薄膜太阳能电池的市占率不到一成,其转换效率、量产良率、设备成本等问题也待克服,然而薄膜太阳能电池具节省材料、可在价格低廉的玻璃、塑料或不锈钢基板上制造、可大面积制造、可制成可挠性、容易搭配建筑外墙施工应用弹性大等优点,已广被各太阳光电业者、研究机构所看好将是次世代的太阳光电明星产品。

随着太阳光电市场的急遽增长,全球太阳电池的产量也以平均年成长40%的速度快速增加,到了2006年时年产量已达2,536MW;而薄膜太阳能电池虽然总产量无法与传统硅晶圆式相匹敌,但其2003-2006年的年平均成长率高达60.5%,更甚于总体太阳能电池的成长(40%),于2006年产量达到192MW,市占率为7.6%。

薄膜技术中以非晶硅太阳能电池为最大宗,碲化镉太阳电池产量成长最快,铜铟镓硒太阳电池深具成长潜力;但一般预估,薄膜太阳能电池至2010年将会步入较佳的量产发展,市占率将提高到约12-20%,总产量可达1GW以上。而染料敏化太阳电池量产的脚步较慢,预计要到2030年才能有较佳的技术成熟度与量产表现。

即使是原生产硅晶圆太阳电池的厂商,也不能忽视薄膜太阳能电池的发展潜力而多有平行发展或相关投资研发计划。以2006年全球前15大太阳能电池生产厂商观之,除了排名13的First Solar是专产碲化镉薄膜太阳能电池之外,其它14间厂商皆以生产硅晶圆太阳能电池为主力,而其中又至少有八家有跨入薄膜领域的动作或计划,这些厂商多以投入和原硅晶圆技术关联较高的硅薄膜技术领域居多。

目前有商业化量产的薄膜太阳能电池,以碲化镉技术的First Solar单一厂商的产量最大,而硅薄膜技术家数较多总产量最大为领导技术,铜铟镓硒技术正在兴起投入家数虽多但实际量产者尚寡,而染料敏化技术尚未真正量产仍以研发为主。

综合而言,薄膜太阳能电池与传统硅晶太阳电池不一定处于相互取代的地位,两者间各有不同的发展空间及特性。更重要的是,多元化技术与产品的薄膜太阳能电池扩展了太阳光电的可应用领域,有助于整个产业的普及化。

目前薄膜太阳能电池可用多种镀膜方法,未来的成功发展将不会只凭借单一种材料或单一种制程技术。薄膜太阳能电池技术具有降低成本的高潜力,在规模量产下每瓦的制造成本与单位售价可低于硅晶太阳电池,根据对各类太阳光电模块技术制造成本的推估,硅晶圆式太阳能模块成本即使至2015年每瓦成本也仍须$1.2~$1.5,要达到$1/W的具竞争力目标恐怕不容易,但薄膜模块至2010年即有可能下降到$1/W;然而效率一直是薄膜太阳能电池最需要强化的关键。

以商业化模块来看,名列前茅者仍为硅晶圆太阳光电技术(17.7%),薄膜技术中以WurthSolar的11%CIS模块表现最佳,其次是First Solar的9.4%CdTe模块、Sharp的8.5%的硅薄膜模块,因此薄膜太阳光电技术在商业化的效率表现上仍不及现世代太阳能电池,仍有待量产技术强化之处。

台湾在太阳能电池产业上仍缺乏上游材料自有供应体系,发展太阳光电产业很容易受制于缺料瓶颈,因此转换至原料成本较低的薄膜太阳能电池将是未来发展的方向之一。目前台湾太阳光电产业仍以硅晶圆太阳能电池厂商为主,薄膜太阳能电池投入厂商仍为少数,正式宣称投入者大约十家,并以投入硅薄膜太阳能电池技术为主。

但是国内厂商开始研发薄膜太阳能技术的时间远落后于国外,尚无厂商具足够竞争力的量产技术;此外,除了技术效率等因素需强化,薄膜太阳能电池在产业上发展最大瓶颈为设备成本过高,设厂成本约为硅晶圆技术的四到五倍。


薄膜太阳能电池与TFT-LCD其实有若干类似之处,然而薄膜太阳能电池制程尚未标准化,关键制程设备单价高昂,对于设备技术要求比TFT-LCD低,因此设备设计不能完全移植TFT-LCD或半导体作法,目前国内投入薄膜领域的厂商仍以购买整厂输出的设备技术为主,因此未来国内厂商仍须积极加紧研发脚步,摆脱关键设备与技术受限于人的困境,以抓住庞大商机,建全产业发展体质。(作者是工研院IEK/ITIS计划产业分析师)

 


索比光伏网 https://news.solarbe.com/200805/06/2304.html
责任编辑:张松
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
阿特斯扬州基地BC技改项目环评获批来源:光伏前沿 发布时间:2026-04-10 17:09:21

4月7日,扬州经济技术开发区管理委员会对扬州阿特斯太阳能电池有限公司TOPCon二代产品及BC产品升级改造项目进行环评审批批复公示。目前,扬州阿特斯太阳能电池有限公司已在扬州经济技术开发区建成年产14GW超高效太阳能电池片项目,主要生产TOPCon太阳能电池片,同时生产少量IBC太阳能电池片,项目已通过竣工环境保护验收。

总投资1亿!又一光伏项目落户安徽来源:光伏产业网官微 发布时间:2026-04-07 09:22:29

近日,总投资1亿元的钙钛矿真空镀膜装备项目正式签约落户安徽省合肥市新站高新区。据悉,该项目已入驻高端光学膜生产基地,建设专业化钙钛矿真空镀膜装备生产线,重点研发制造真空蒸镀及退火设备、磁控溅射设备、原子层沉积设备等核心装备,打造从核心设备研发制造到整线设计交付的一站式产业解决方案。钙钛矿太阳能电池是全球光伏产业的前沿赛道,镀膜设备作为核心环节,价值量占比居首,直接决定产业规模化发展水平。

英利官宣!“光伏电站十年”质量万里行活动正式启动!来源:英利 发布时间:2026-03-30 08:51:03

3月26日,在第十六届中国国际清洁能源博览会现场,英利能源发展有限公司正式宣布,将启动“英利品质‘时光’鉴证——‘光伏电站十年’质量万里行”活动。如今,这些项目均已成为光伏技术长期化验证的珍贵资产,更是英利产品品质与场景应用经验的直接体现。活动将对2011-2015年期间英利供货的光伏电站分批次展开专业巡检。

协鑫集成牵头启动三端晶硅钙钛矿叠层太阳能电池测试标准化体系编制来源:协鑫集成 发布时间:2026-03-30 08:46:27

基于BC电池的三端钙钛矿叠层技术因无需严格电流匹配、兼顾成本与灵活性的优势,成为企业研发热点。近日,由协鑫集成牵头,联合苏州大学、扬州大学编制《三端晶硅-钙钛矿叠层太阳能电池标准化测试体系建设与性能验证》。同时,也能引导产业链协同攻关,加速三端叠层电池从实验室走向规模化量产,为光伏行业降本增效与高质量发展提供重要支撑,积极填补行业空白。

美国ITC正式对特定TOPCon太阳能电池、组件、面板及其组件和下游产品启动337调查来源:贸易救济信息网 发布时间:2026-03-27 17:27:00

2026年2月24日,美国FirstSolar,Inc.ofPhoenix,Arizona向美国ITC提出337立案调查申请,主张对美出口、在美进口和在美销售的该产品违反了美国337条款,请求美国ITC发布普遍排除令或有限排除令、禁止令。美国国际贸易委员会将于立案后45天内确定调查结束期。除美国贸易代表基于政策原因否决的情况外,美国国际贸易委员会在337案件中发布的救济令自发布之日生效并于发布之日后的第60日起具有终局效力。

总投资5000万元!山西一钙钛矿项目备案获批来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-03-26 17:18:34

据山西政务服务平台发布信息,光语能源钙钛矿光伏及产业化应用技术研发项目于3月24日完成备案审批。2026年3月23日,杭州市余杭区2026年度第一批创新创业项目评审结果正式公布。项目成果不仅为我司在新能源领域的持续技术创新奠定了坚实基础,更为提升钙钛矿光伏组件量产效率与长期稳定性、推动光伏产业全流程智能化升级提供了核心技术支撑。

科学家研发出耐高温钙钛矿太阳能电池,光电转换效率达 26%来源:pv-magazine 发布时间:2026-03-23 18:19:32

由德国慕尼黑大学(LMU)领导的一个研究团队开发出一种新型金属卤化物钙钛矿太阳能电池。该电池不仅能承受低地球轨道(LEO)常见的极端高温,还具备优异的光电转换效率。 研究人员重点测试了介于零下 80 摄氏度至零上 80 摄氏度之间的加速热循环影响。结果显示,经过强化处理的电池在经历 16 次极端循环后,仍保留了约 84% 的初始效率;而未改良的对照组则出现了显著的性能衰减。 研究人员指出:"此类环境不仅在实验室老化测试中存在,在实际运行环境中同样常见。例如在低地球轨道,卫星太阳能电池会反复暴露在直射阳光下,随后在短时间内骤入极寒环境。" "温度极值因航天器设计和轨...

三结太阳能电池光电转化效率达30.02%来源:科技日报 发布时间:2026-03-23 09:27:35

瑞士科学家在最新出版的《自然》杂志刊发研究报告称,他们巧妙融合钙钛矿与硅材料,打造出一款新型“三明治”结构太阳能电池。这款电池底层为硅基,中层与顶层则沉积着钙钛矿薄膜,光电转化效率高达30.02%,远超此前27.1%的认证纪录。这款三结太阳能电池由洛桑联邦理工学院光伏与薄膜电子实验室与瑞士电子与微技术中心科学家携手打造。这项突破性进展,也为低成本钙钛矿太阳能电池树立了新标杆。

西班牙研究人员开发出适用于任意表面的超薄太阳能电池来源:pv-magazine 发布时间:2026-03-20 17:46:42

据《pv magazine》意大利版报道,马德里理工大学的研究团队近期在二维光伏材料领域取得突破。这种材料极薄,几乎可视为无厚度结构,但仍具备吸收大量光线的卓越能力。 SyNC 研究小组采用一种名为“热拾取”的技术将二维材料进行组合。该技术通过筛选、收集碎片并将其沉积于透明气泡内部,构建出符合特定科研需求的结构。这一工艺具有高度灵活性,使得研究人员能够尝试多种材料的组合,从而优化太阳能吸收性能。 此外,团队正致力于研发规模化生产技术,即通过将二维材料溶液涂覆于大面积表面来实现量产。研究人员表示,利用喷涂和沉积等技术处理这些溶液,可实现生产流程的放大。此举有望降低制造成本,推动该技术的工业化应用...

中科院深圳先进院白杨&成会明院士等人EES:钙钛矿-硅叠层太阳能电池效率突破33.08%来源:钙钛矿产业网 发布时间:2026-03-19 09:31:59

宽带隙钙钛矿器件的运行不稳定性,主要由光致卤化物相分离引起,仍然是钙钛矿基叠层太阳能电池商业化的主要障碍。此外,作者等人证明了该稳定策略在宽带隙钙钛矿中的广泛适用性。附:图1宽带隙钙钛矿薄膜的旋涂、退火及均匀性。图2宽带隙钙钛矿的晶界形貌与迁移势垒。图5策略在更宽带隙钙钛矿及叠层结构中的推广。

晶科能源申请太阳能电池及其制备方法专利,提升太阳能电池的光电转换效率来源:金融界 发布时间:2026-03-13 09:48:47

国家知识产权局信息显示,晶科能源(海宁)有限公司申请一项名为“太阳能电池及其制备方法、叠层电池、光伏组件”的专利,公开号CN121646059A,申请日期为2026年2月。本申请实施例提供的太阳能电池至少可以提高太阳能电池的光电转换效率。