太阳能电池行业分析报告.pdf

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1、最新太阳能电池行业分析报告目录（完整）最新太阳能电池行业分析报告（完整版）内容简记：30 年前出现的非晶硅薄膜，由于转换效率太低及效率衰退的问题，被束之高阁多年。前几年的硅材料供应危机，强烈刺激了薄膜太阳能电池研究和投资。2008 年全球薄膜太阳 能电池产量达 892MW，同比增长 123%。权威估计，2050 年太阳能在整个能源结构中会占到 1/5 的份额，意味着它的经济规模将在 100 万亿以上。本报告从太阳能电池发电整体市场角度，详细分析了薄膜太阳能电池发展的现状，列举各种 薄膜太阳能电池的技术特点，收集了国内外主要薄膜太阳能电池生产厂家的情况，分析了薄 膜太阳能电池存在的问题和风险、发

2、展前景等。一、太阳能电池行业近年发展概况及前景展望 太阳能电池产品分为晶体硅电池、薄膜电池两类：前者包括单晶硅电池、多晶硅电池两 种，占据全球该行业绝大多数的市场份额；后者主要包括非晶硅电池、铜铟镓硒电池和碲化 镉电池等，目前市场份额较小。图 1 太阳能电池产品分类 传统的硅基太阳能电池容量大,对太阳光的转换率可以达到 20%,技术成熟,但是它存 在的最大问题就是主要原料多晶硅或单晶硅制造工艺复杂、耗能大，成本高，而且必须加工 成坚硬的板块状电池板,限制了它的许多用途。DisplaySearch在09 年第三季最新发行的全球太阳能电池产能数据库与趋势季度研究报 告中指出：从 2008 年 1

3、月到 2009 年 7 月为止，全球总共新增了 11.4GW(114 亿瓦)的新的太阳能 第 2 页 共 30 页 电池产能，这庞大的新增产能是 2009 年在需求不佳的情形之下产能仍大幅成长 56%的最主 要原因；截至 2006 年为止，日本拥有全球最大的产能，但中国大陆厂商自 2005 年起积极投入新 厂产能扩建，并在 2007 年成为全球最大的太阳能电池生产地，预计在 2009 年占全球太阳能 电池产能的三分之一；2009 年薄膜(Thin Film)太阳能电池的产能达到 3.58GW(35.8 亿瓦)，其中有 30%采用了 600mm1,200mm的基板尺寸。这个尺寸也是碲化镉(CdT

4、e)太阳能电池的标准基板尺寸，并 且目前为 First Solar 等厂商所采用。一般称之为 5 代的 1,0001,200mm 到 1,1001,400mm尺 寸的玻璃基板产能则在薄膜太阳能电池中排名第二，占了所有薄膜的 18%；2005 年时全球太阳能电池产能有 95%属于结晶系，5%属于薄膜技术。2009 年时薄膜技 术预计达到全球总产能的 20%，2013 年时预计成长到 30%；针对非晶硅的生产产能，2009 年的主要四家设备供货商为 AMAT、Oerlikon、ULVAC 以及 EPV；这四家设备厂商所供应的产能达到了 946MW(9 亿 4,600 万瓦)，也就是所有非晶 硅产能

5、的一半；2030 年以后光伏发电的成本会继续降低，电池的转换效率将进一步提高，光伏系统组 件将发展成建筑物通用的构件，可以实现大规模的标准化应用，几乎所有新建筑都将安装光 伏阵列。欧盟希望在 2030 年安装的光伏发电装置增加到 200GW 左右，全球可能会达到 1000GW。欧洲联合委员会研究中心(JRC)的预测，到 21 世纪末，可再生能源在能源结构中将占到 80%以上，其中太阳能发电占到 60%以上，充分显示出其重要的战略地位。统计显示，2002 年以前国内光伏发电装机容量一直徘徊在 5MW左右。2002 年到 2004 年，国内光伏市场大幅攀升。2008 年我国太阳能电池以 2050M

6、W的产量跃居全球第一，但 国内装机容量仅为 20MW，我国制造的太阳能电池几乎全部出口。估计 2008 年中国累计安 装量达到 115MW。中国光伏应用仍然以独立系统为主，并网光伏发电应用比例还很小。据中国电力科学院预测，2010 年我国电力供应缺口为 52.9GW，占需求的 7.7%；2020 年为 91GW，占 8.2%。可见国内电力市场日益增长的需求为光伏产业的应用发展提供了有 力支撑。国家发改委提出了 2010 年光伏组件及系统累计安装 450MW的目标。预计 2008-2010 年太阳能光伏装机容量的年均复合增长率将达到 80.86%。到 2020 年，我国光伏累计装机容 量将达到

7、1.8GW。科技市场调研机构 isuppli2009nian 9 月 4 日发表研究报告指出，以生产量来看，2009 第 3 页 共 30 页 年全球前 10 大太阳能电池制造商依序将为 First Solar(市占率由 08 年的 7.5%攀升至 12.8%)、尚德(市占率由 08 年的 7.3%下滑至 6.9%)、Sharp Electronics(市占率由 08 年的 7.6%下滑至 6.8%)、Q-Cells(市占率由 08 年的 8.5%下滑至 6.3%)、英利绿色能源(市占率由 08 年的 4.2%攀升至 5%)、晶澳太阳能(市占率由 08 年的 4.1%攀升至 4.7%)、Sun

8、Power(市占率由 08 年的 3.5%攀升至 4.6%)、京瓷(市占率由 08 年的 4.5%攀升至 4.6%)、茂迪(市占率由 08 年的 4%攀升至 4.2%)、昱晶(市占率由 08 年的 3.3%攀升至 4.1%)。表 1 2009 年世界太阳能电池生产企业前十名排序 二、现有各种薄膜太阳能电池的特点 薄膜(Thin film)光伏电池,其薄膜厚度一般在 2 3 m。其中包括硅薄膜型(主要包括多 晶硅、非晶硅和微晶硅)、化合物半导体薄膜型(主要包括非结晶型（a-Si:H,a-Si:H:F,a-Six-Gel-x:H 等)、III-V 族砷化镓、磷化铟(GaAs,InP 等)、II-V

9、 I 族硫化镉(Cds 系)和 磷化锌(Zn3 P2)等)。新材料薄膜型电池(主要包括聚合物薄膜太阳能电池和染料敏化太阳能电池）。不同材 料研究已经达到的应用水平如下：材料 效率（%）利用状况 镓硒/磷化铟/锗混合材料 35 仅实验室 镓硒 25 除某些空间利用外尚未广泛应用 磷化铟 22 仅实验室 晶硅 25 PV 市场中最常用的材料 多晶硅 20 广泛应用 铜铟镓硒 20 TF PV 市场中份额正在增长 碲化镉 17 TF PV 场中增长迅速，但大多来自一家公司 非晶硅 10 TF PV 中最为常见 有机材料 4-8 尚未应用，但有几家公司正积极尝试商业化 （一）、多晶硅薄膜光伏电池 从

10、70 年代中期人们就已经开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜,但由于生长的硅膜晶粒 太小,未能制成有价值的太阳能电池。目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法,包 括低压化学气相沉积(LPCVD)和等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺,另外还有液相 外延法(LPPE)和溅射沉积法。化学气相沉积主要是以 SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4 或 SiH4 为反应气体,在一定的保护气 氛下反应生成硅原子并沉积在加热的衬底上,衬底材料一般选用 Si、SiO2、Si3N4 等。但是,在非硅衬底上很难形成较大的晶粒,并且容易在晶粒间形成空隙。解决这一问题办法是先用 LPCVD 在衬底上沉一层较薄的非

11、晶硅层,再将这层非晶硅层退火,得到较大的晶粒,然后 再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜,这就是再结晶技术,目前采用的技术主要有固相结晶 法和中区熔再结晶法。多晶硅薄膜电池除采用了再结晶工艺外,另外采用了几乎所有制备单 晶硅光伏电池的技术,这样制得的光伏电池转换效率明显提高。液相外延(LPE)法的原理是通过将硅熔融在母体里,降低温度析出硅膜。由于多晶硅薄 膜电池所使用的硅远较单晶硅少,又无效率衰退问题,并且可以在 廉价衬底材料上制备,其成本远低于单晶硅电池,而效率高于非晶硅薄膜电池，可能成为薄 膜太阳能电池当中发展速度最快的一个品种。（二）非晶硅薄膜太阳能电池 非晶硅太阳电池是 1976 年出现的

12、新型薄膜太阳能电池,它与单晶硅和多晶硅太阳能电 池的制作方法完全不同,硅材料消耗少、电耗低。制造非晶硅太阳能电池最常见的方法有辉 光放电法、反应溅射法、化学气相沉积法、电子束蒸发法 和热分解硅烷法等。辉光放电法是将一石英容器抽成真空,充入氢气或氩气稀释的硅烷,用射频电源加热,使硅烷电离,形成等离子体。非晶硅膜就沉积在被加热的衬底上。若硅烷中掺人适量的氢化 磷或氢化硼,即可得到 N 型或 P 型的非晶硅膜。衬底材料一般用玻璃或不锈钢板。这种制备 非晶硅薄膜的工艺,主要取决于严格控制气压、流速和射频功率,对衬底的温度的要求也很严格。非晶硅太阳能电池有各种不同的结构,其中有一种经典的结构叫 PiN

13、型,它是在衬底上 先沉积一层掺磷的 N 型非晶硅,再沉积一层未掺杂的 i 层,然后再 沉积一层掺硼的 P 型非晶硅,最后用电子束蒸发一层减反射膜,并蒸镀银电极。此种制作工 艺,可以采用一连串沉积室,在生产中构成连续程序,以实现大批量生产。同时,非晶硅太阳 能电池很薄,可以制成叠层式,或采用集成电路的方法制造,在一个平面上,用适当的掩模 工艺,一次制作多个串联电池,以获得较高的电压。非晶硅可以生长在很薄的不锈钢和塑料衬底上,制备出超轻量级的太阳能电池。这种电 池具有很高的电功率/重量比,首先被用在太阳功率飞机上,并在 1990 年完成了首次跨越美国的飞行,创造了太阳功率飞行的新记录。目前,非晶硅

14、太阳能电池存在的问题是光电转换效率偏低,国际先进水平为 10%左右,且不够稳定,常有转换效率衰降的现象,制约着非晶硅电池作为大型太阳能电源,只能应用 于弱光电源。非晶硅太阳能电池还存在稳定性秒高等缺点，直接影响了它的实际应用。由于 非晶硅光学禁带为 1.7eV，使得材料本身对太阳辐射光谱的长波区域不敏感，这样一来就限 制了非晶硅太阳能电池取得更的高的转换效率。此外，其光电效率会随着光照的时间的延续 而衰减，即所谓的光致衰退效应，使得电池性能不稳定。解决这些问题的途径就是制备叠层 太阳能电池，叠层太阳能电池是由在制备的单结太阳能电池上淀积一个或多个多电池制得 的。目前，非晶硅薄膜太阳能电池的研究

15、取得两大进展：第一，三叠层结构非晶硅太阳能电 池转换效率达到 13%，创下新的记录；第二，三叠层太阳能电池年生产能力达 5MW。美国 联合太阳能公司（VSSC）制得的单结太阳能电池最高转换效率为 9.3%，三叠层电池最高转 换效率为 13%。估计效率衰降问题克服后,非晶硅太阳电池将促进太阳能利用的大发展,因为它成本低,重量轻,应用更为方便,它可以与房屋的屋面结合构成住户的独立电源。（三）多元化合物薄膜太阳能电池 在发展硅系太阳能电池的同时,为了避开硅系太阳能电池存在的普遍问题,人们也在研 制其它材料的太阳能电池。这其中主要包括砷化镓 III-V 族化合物、硫化镉及铜铟硒薄膜电 池等。砷化镓 I

16、II-V 化合物及铜铟硒薄膜电池由于具有较高的转换效率受到人们的普遍重视。砷化镓属于III-V 族化合物半导体材料,其能隙 1.4eV,并且耐高温性强,在二百多度的温 度下,光电转换性能仍不受到太大的影响,并且由于其最高光电转换,效率约 30%,特别适 合做高温聚光太阳电池。因此,是一种很理想的电池材料。已研究的砷化镓系列太阳能电池 有单晶砷化镓、多晶砷化镓、镓铝砷砷化镓异质结、金属-半导体砷化镓、金属 2 绝 缘体 2 半导体砷化镓太阳能电池等。砷化镓等 III-V 化合物薄膜电池的制备类似硅半导体材料的制备,有晶体生长法、直接 拉制法、气相生长法、液相外延法等。除砷化镓外,其它 III-V

17、 化合物如 GaSb、Ga InP 等 电池材料也得到了开发。1998 年德国费莱堡太阳能系统研究所制得的砷化镓太阳能电池转 换效率为 24.2%,为欧洲最高记录。首次制备的 Ga InP 电池转换效率已经达到为 14.7%。另外,该研究所还采用堆叠结构制备 GaAs,GaSb电池,该电池是将 2 个独立的电池堆叠在一 起,GaAs 作为上电池,下电池用的是 GaSb,所得到的电池效率达到 31.1%。铜铟硒 Cu InSe2 简称 C IS。是以铜、铟、硒三元化合物半导体为基本材料制成的太阳 能电池。它是一种多晶薄膜结构,C IS 材料的能降为 1.leV,适于太阳光的光电转换。另外,CIS

18、 薄膜太阳能电池不存在光致衰退问题。CIS 电池薄膜的制备一般采用真空镀膜、硒化法、电 沉积、电泳法或化学气相沉积法等工艺来制备,材料消耗少,成本低,性能稳定,光电转换效 率在 10%以上。真空蒸镀法是采用各自的蒸发源蒸镀铜、铟和硒。硒化法是使用 H2 Se 叠 层膜硒化,但这种方法很难得到组分均匀的 C IS。近来还发展用铜铟硒薄膜加在非晶硅薄膜 之上,组成叠层太阳能电池,提高了太阳能电池的效率,并克服了非晶硅光电效率的衰降问 题。C IS 薄膜电池从 80 年代最初 8%的转换效率发展到目前的 15%左右。预计到 2000 年 CIS 电池的转换效率将达到 20%,相当于多晶硅太阳能电池。

19、C IS 作为太阳能电池的半导体 材料,具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点。铜铟硒薄膜太阳能电池对宇宙射线的耐受性比其他电池高，是一种成本低、质量轻的宇宙用 太阳能电池，可作为人造卫星的电源等。1954 年雷诺兹发现了硫化镉具有光生伏打效应。1960 年采用真空蒸镀法制得硫化镉太 阳能电池,光电转换效率为 3.5%。1964 年美国制成的硫化镉太阳能电池,光电转换效率提 高到 4%6%。除了烧结型的块状硫化镉太阳能电池外,人们更着重研究簿膜型硫化镉太 阳能电池。它是用硫化亚铜为阻挡层,构成异质结,按硫化镉材料的理论计算,其光电转换 效率可达 16.4%。尽管非晶硅薄膜电池在国际上有较大影响

20、,但是至今有些国家仍指望发展 硫化镉太阳能电池,因为它在制造工艺上比较简单,设备问题容易解决。镉碲薄膜电池在薄 膜电池中历史是最久的,典型的 CdTe 光电池结构的主体是由约 2 m层的 p 型 CdTe 层与后 仅 0.1 m 的 n 型 CdS 形成。CdS 层的上沿先结合 TCO,再连接基材 CdTe 上沿接合背板,以 形成一个光电池架构。CdTe 光电池的制备方法目前有多种工艺可以采用。最常见的方法有溅镀法、化学蒸镀、ALE、丝网印刷、电流沉积、化学喷射、密集堆积升华法等,其中电流沉积法是最便宜的方 法之一,沉积操作需要的温度较低,所耗用碲元素也最少,也是工业界采用的主要方法。综 上所

21、述,尽管多元化合物薄膜太阳能电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高,成本较单 晶硅电池低,并且也易于大规模生产,但由于其组成元素大都剧毒,会对环境造成严重的污 染,有的素比较稀有。因此,这种电池并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代品。（四）聚合物薄膜太阳能电池 在太阳能电池中以聚合物代替无机材料是刚刚开始的一个太阳能电池的研究方向。其原 理是利用不同氧化还原型聚合物的不同氧化还原电势,在导电材料(电极)表面进行多层复 合,制成类似无机 P N 结的单向导电装置。其中一个电极的内层由还原电位较低的聚合物 修饰,外层聚合物的还原电位较高,电子转移方向只能由内层向外层转移;另一个电极的修 饰正好相反,

22、并且第 1 个电极上 2 种聚合物的还原电位均高于后者的 2 种聚合物的还原电位。当 2 个修饰电极放入含有光敏化剂的电解液中时,光敏化剂吸光后产生的电子转移到还原电 位较低的电极上,还原电位较低电极上积累的电子不能向外层聚合物转移,只能通过外电路 通过还原电位较高的电极回到电解液,因此外电路中有光电流产生。聚合物薄膜太阳能电池的制备的关键步骤是聚合物半导体的层的形成。目前主要有 3 种技术 1)真空技术是目前制备薄膜普遍采用的方法之一,主要包括真空镀膜溅射和分子束 外延生长技术;(2)溶液处理成膜技术。常用的溶液成膜技术主要有电化学沉积技术、甩膜 技术、铸膜技术、预聚物转化技术、Langmu

23、ir2Blodgett 技术、分子组装技术、印刷技术等;(3)单晶技术。制备聚合物半导体单晶的方法有:电化学法、扩散法和气相法。由于有机材料柔性好,制作容易,材料来源广泛,成本底等优势,从而对大规模利用太 阳能,提供廉价电能具有重要意义。新型有机薄膜太阳能电池在原有的两层构造中间加入一 种混合薄膜，变成三层构造，这样就增加了产生电能的分子之间的接触面积，从而大大提高 了太阳能转换率。可折叠薄膜的太阳能电池是一种利用非晶硅结合 PIN 光电二极管技术加工而成的薄膜 太阳能电池。此系列产品具有柔软便携、耐用、光电转换效率高等特点；可广泛应用于电子 消费品、远程监控/通讯、军事、野外/室内供电等领域

24、。有机薄膜太阳能电池使用塑料等质轻柔软的材料为基板，因此人们对它的实用化期待很 高。研究人员表示，通过进一步研究，有望开发出转换率达 20%、可投入实际使用的有机 薄膜太阳能电池。专家认为,未来 5 年内薄膜太阳能电池将大幅降低成本，届时这种薄膜太阳能电池将广泛用于手表、计算器、窗帘甚至服装上。（五）染料敏化太阳能电池 染料敏化电池的原理是 TiO2 表面吸附一层对可见光具有良好的吸收性能的染料光敏 化剂后,染料分子在可见光的作用下,通过吸收光能而跃迁到激发态,通过染料分子和 TiO2 表面的相互作用,电子跃迁到较低能级的导带,进入 TiO2 导带的电子被导电电极薄膜收集,通过外回路,回到反电

25、极产生光电流。染料敏化薄膜太阳能电池主要由以下几部分组成:透明导电玻璃、纳米 TiO2 多孔半导 体薄膜、染料光敏化剂、电解质和反电极。透明导电玻璃作为导电电极,就是在普通玻璃上 镀上一层掺 F 或 Sb 的SnO2 的透明导电膜,也可以是 ITO 薄膜,在导电膜和玻璃之间最好 扩散一层几纳米的 SiO2。正、负电极电子的传输和收集主要是通过导电玻璃进行的,其制 备方法主要有:磁控溅射、化学气相沉积等。光阳极通常是由纳米 TiO2 多孔半导体薄膜组 成。很多成熟的薄膜制备方法都可以用于制备光阳极。反电极也称为光阴极,是有透明半导 体膜构成,主要用于收集电子和催化作用,加速 I-/I-3 以及阴

26、极电子之间电子交换速度。另 外,光阴极中厚厚的一层铂还起光反射作用。染料的性能决定电池的光电转换效率。电解质 主要作用是传输 I-3 和 I-。纳米晶 TiO2 太阳能电池的优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电 效率稳定在10%以上,制作成本仅为硅太阳电池的 1/51/10,寿命能达到 20 年以上。（六）柔性光伏电池 柔性太阳能电池重量轻,而且可以折叠、卷曲,甚至可以粘贴在其他物体表面,例如:汽 车玻璃、衣服等。2002 年美国加利福尼亚大学的科学家借助纳米技术和聚合物研制出一种太阳能电池,整个太阳能电池两侧的电极之间夹着几百纳米的有机薄膜,最关键的是其中的硒化镉纳米棒,这种

27、纳米棒受到特定波长的光的照射后产生电子空穴对,从而产生电势差,其太阳能的利用 率为 1.9%。荷兰、法国和葡萄牙的科学家在从事一项命名为 H-Alpha Solar(HAS)的柔 性电池的研制工作,HAS 的效率约为13%,生产成本低、通用性好。研制人员称其产品将 在 3 年内出现。日本夏普公司 2004 年发明出一种如纸张一般薄的电池,这种太阳能电池像 2 张名片一 样大,厚200um,重 1g,发电能力为 2.6 瓦,光电转换效率高达 28.5%。佳能公司发明了一 种由新材料制成的柔性太阳能电池,其特点是:由树脂包封的非晶硅作为主要光电转换层平 铺在柔性材料制成的底版上。2005 年 7

28、月韩国电子和电信研究所太阳能电池研究小组开发出了全球效率最高的柔性 太阳能电池的原型产品。据介绍,这种太阳能电池只有 0.4mm厚。美国 Iowa Thin Film公司利用太阳能电池制造技术生产 PowerFilm光伏系列产品,这种 技术允许半导体层沉积在一种如纸张一样薄的耐用柔性聚合物的衬底上,从而实现卷曲制 造工艺。（七）铝箔上生长直立的纳米柱太阳能电池 将整个电池封装在透明的胶状聚合物内后就能制作出可弯曲的太阳能电池，成本低于传 统的硅太阳能电池。负责研究的是美国加州大学电气工程和计算机科学教授阿里?杰威。与 传统硅和薄膜电池相比，纳米柱技术可使研究人员使用更为廉价和低质的材料。更重要

29、的是，该技术更适于在薄铝箔上制作出可卷曲的太阳能电池板，从而降低了制造成本。一旦获得成 功，其生产成本将可低至单晶硅太阳能板的 1/10。这种太阳能电池是将统一的 500 纳米高的硫化镉嵌入碲化镉薄膜中制成的，这两种材料 均是薄膜太阳能电池中经常使用的半导体。杰威及其同事在自然?材料上发表的报告称，此种电池将光能转换为电能的效率可达 6%。此前，也有科学家使用了这种立柱设计思想，但其方法较为昂贵，且光电转换效率不到 2%。截至到 2008 年底，已经能进行产业化生产的薄膜电池主要有 3 种：硅基薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池（CIGS）、碲化镉薄膜太阳能电池（CdTe）。表 2 现有各

30、种太阳能电池比较 三、薄膜太阳能电池标杆企业美国第一太阳能公司 First Solar（国内翻译成第一太阳能公司）是总部位于美国亚利桑那州一家从事碲化镉 第 10 页 共 30 页 薄膜电池生产制造的厂商，成立于 1998 年，2002 年生产出第一块光伏电池产品，2006 年底 在美国纳斯达克上市，代号 FSLR。First Solar 作为薄膜电池标志性厂商，是美国市场上享 受最高估值水平的光伏股，2007 年实现销售收入 5.39 亿美元(合人民币约 37 亿元)，目前市 值达 202 亿美元(合人民币 1380 亿元)。薄膜电池产品供不应求，订单已排至 2010 年后，目 前市值相当于

31、人民币 1380 亿元，成为投资者热烈追逐的对象。自 2002 年实现碲化镉薄膜电池量产以来，第一太阳能一直以惊人速度扩张，产量从 2004 年的 6.5 兆瓦增至 2008 年的 504 兆瓦，年复合增长率高达 139%，2008 年已成为产量仅次 于 Q-Cells 的全球第二大光伏厂商。而从 2009 年上半年的收入来看，第一太阳能已跃身成 为全球最大的光伏厂商。表 3 2009 年上半年世界太阳能列强的比较（单位：亿美元）该公司的薄膜太阳能电池单位制造成本已经从 2004 年的 2.94 美元/瓦压缩至 2008 年的 1.08 美元/瓦。而在光伏产业掉头向下的 2008 年四季度，第

32、一太阳能的平均生产成本降到了 每瓦 0.98 美元，是全球首家生产成本低于每瓦 1 美元的太阳能厂商。2009 年其生产成本进 一步降低，一季度和二季度分别为 0.93 美元/瓦和 0.87 美元/瓦。表 4 美国第一太阳能公司薄膜太阳能电池单位成本走势 美国第一太阳能公司强劲表现显示了薄膜电池的良好发展前景。2008 年美国薄膜电池 巨头 First Solar 的财政收入从 07 年的 5.04 亿美元增长至 12.463 亿美元。而在 2008 年第四 季度全球光伏巨头大幅亏损之时，First Solar 该季的纯收入更是达到 1.328 亿美元。First Soalr。在 2009 年

33、 8 月举行的一次会议上，美国第一太阳能表示，计划 2014 年其碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池模块每瓦制造成本将达到 0.520.63 美元，转换效率由目前 10.9%拉升 至 12.5%提升 1.6 个百分点。2009 年上半年，它的优异表现更使世界太阳能业界看到薄膜太阳能电池未来的希望，消除了疑虑，对薄膜太阳能电池的发展前景充满美好的期待。美国当地时间 2009 年 9 月 8 日，中国政府与美国第一太阳能公司（First Solar）签署备忘录，双方计划在内蒙古鄂尔多斯建造 200 万千瓦的太阳能发电厂。这将是世界上最大的太阳能发 电厂，可供300 万户居民用电。这个合作项目带给我国

34、太阳能发电企业的，不仅是市场份额 的竞争信号，更有深刻的战略思考。四、近年薄膜太阳能电池产业的发展概况 目前，世界上至少有 40 个国家正在开展对下一代低成本、高效率的薄膜太阳能电池实 用化的研究开发。2007 年全球薄膜太阳能电池产量达到 400MW，较 06 年的 181MW增长 120%;2008 年全球 薄膜太阳能电池产量达 892MW，同比增长 123%。根据市场调查公司 DisplaySearch 在 2009 年 8 月 11 日发布的太阳能电池产能趋势报告，2009 年薄膜太阳能电池产能约为 358 万千瓦。这家公司的报告还显示，2005 年薄膜太阳能电池在全部太阳能电池产能中

35、约占 5%，到 2009 年预计会超过 20%。尽管晶体硅单价下滑给晶体硅电池带来更强竞争力，但薄膜电池市场份额不断扩大是事实。数据显示，薄膜电池厂商的全球市场份额从 2000 年的 10.1%提升至 2008 年的 12.5%。席卷全球的金融危机使硅原料价格持续大幅下跌之后，薄膜太阳能生产商们的日子变得 暗淡，一些公司正在建设的薄膜电池项目进展放缓，一些计划中的项目也被取消。2009 年 一季度以后，薄膜太阳能电池投资又开始活跃，成为太阳能发电行业最受关注的因素。中国薄膜太阳能发电应用在 2009 年开了个好头。根据与中国政府签署的谅解备忘录，FirstSolar 将在中国内蒙古自治区的鄂尔

36、多斯市建造一个 2GW的电厂，项目具体选址为该市 的沙漠地区，工程占地64 平方公里，稍大于曼哈顿的面积。整个项目将分四期，将从 2010 第 12 页 共 30 页 年 6 月开始建造第一期 30 兆瓦的示范项目，第二和第三期项目将分别是 100 兆瓦和 870 兆 瓦，于 2014 年竣工。最后一期的 1000 兆瓦将于 2019 年前建成。五、世界主要薄膜太阳能电池厂商发展概况 (一）硅薄膜太阳能电池领导厂商发展概况 硅薄膜技术是近几年薄膜太阳能电池中投入厂商数最多、量产最多、市占率最高的技术。全 球硅基薄膜太阳能电池生产厂家主要有夏普、美国联合太阳能、Bangkok Solar、日本

37、Kaneka Hybrid、Sunfilm、Malibu、宇通光能等，近年来的两大领导厂商皆为美国的 United Solar 与 日本的 Kaneka。1.United Solar Ovonic LLC UnitedSolar 为美国的 Energy Conversion Devices(ECDOvonics)的全资子 公司，成立于 1990 年，于全球共有九百多名员工。2007 年，美国的 UnitedSolar 以 48MW 的产量成为薄膜太阳能电池第二大生产商，也是硅薄膜技术的最大生产商，FY2007(2006/07/01-2007/06/30)的营收为 9,840 万美金。相较于多数

38、硅薄膜太阳能电池厂商 的产品仍以单层 a-Si、硬式玻璃基板为主，UnitedSolar 却是以掺锗的三层结构(a-Si/a-SiGe/a-SiGe TripleJunction)、以可挠式的不锈钢金属基板为主力产品，产品优势在于 容易与建筑、屋顶结合应用。FY2007 宣称其电池效率最高可达 13%，模组效率最高可达 8.5%。其贩售的商业化产品如 PVL-68 模组，发电 68W、效率 6.1%、大小为 2849mm*394mm、重量 4kg；PVL-124 模组则为 124W、效率 6.3%、大小为 5006mm*394mm、重量 7kg，平均 而言重量上约为硅晶圆模组的一半，为可挠式厚

39、度极薄，以应用在 BIPV 为主。2.Kaneka Solartech Co.,Ltd 日本 Kaneka 自 1980 年代即开始研发 a-Si 技术，1998 年成立 Kaneka Solartech Co.,Ltd，为Kaneka Corporation 的全资子公司，约有八百名员工，2007 年以 48MW 的产量成为薄膜 太阳能电池第三大生产商，FY2007(2007/03-2008/05)的营收为 8,600 万美金。Kaneka 的主力销售产品是玻璃基板的单层 a-Si 的太阳能电池/模组，模组效率已可达 8%，产品约六成外销德国，其馀销售日本及欧洲其它国家。而为改善产品效率，K

40、aneka 也 积极朝 Hybrid(a-Si/Poly-Si,tadem onglass)发展，未来预计量产的是 1200mm998mm 基板尺 寸、效率 12%的Hybridcell。Kaneka，2008 年产能规划 70MW中有 40MW为 Hybrid。另外 Kaneka 也研发 see-through 的可透视 a-Si 模组以开发 BIPV 市场。3.值得注意的潜力厂商：SHARP 日本 SHARP 的硅晶圆太阳能电池蝉联多年全球年产量第一的宝座，直至 2007 年才降 第 13 页 共 30 页 为第二名。近年来，SHARP 以将其太阳能事务的重心逐渐转向薄膜太阳能电池/模组上

41、。相 较于其它硅薄膜厂商目前仍多以量产单层 a-Si 产品为主，SHARP 的薄膜主力产品是为 a-Si/c-Si 的堆叠式(tandem)产品，2007 年产量 21MW，为薄膜太阳能电池厂商第五大，也 是前十大薄膜太阳能电池厂商中唯一商业化量产销售 a-Si/c-Si 堆叠式产品的厂商。(二）碲化镉太阳能电池领导厂商发展概况 碲化镉（CdTe）薄膜太阳能电池的供给者美国 FirstSolar 独大，原先对于 镉毒性的忧虑限制了 CdTe 技术投入者的意愿，现在由于 FirstSolar 的成功经验 与股价高涨，使得 CdTe 技术的潜力也开始受到重新检视与关注。目前 CdTe 技 术皆为为

42、使用玻璃基板的硬式产品，尚未有制成可挠式的商品问世。1.First Solar,Inc.美国的 FirstSolar2006 年产量为 60MW为全球第 13 大太阳能电池制造商，2007 年产量 激增至 200MW，年成长率达 233%，成为全球第五大太阳能电池制造商，是全球前十大太 阳能电池制造商中唯一专职从事薄膜技术者，也是美国最大的太阳能电池制造商，亦遥遥领 先其它薄膜厂商成为 2007 年薄膜技术第一大厂。First Solar2007 年销售净额达两亿美金，营 收则达五亿美金。FirstSolar 成立于 1999 年，2002 年开始商业化生产，2006 年 11 月股票上市，员

43、工约七百名。根据其财报资料，FirstSolar2007 年的平均模组制造成本仅为$1.23/W，更低于 2006 年的$1.40/W，2007 年第四季更宣称已可降至$1.12/W。在模组效率上，2007 年第四季宣称已提 高至 10.6%，较 2005 年的 8.5%、2006 年的 9%有长足的进步，2008 年达到 10.8%。该公司 总裁公开表示，预计 2014 年其薄膜电池的生产成本可望降至 0.52-0.63 美元/瓦，且光电转 换效率由目前的 10.9%提升至 12.5%。First Solar 的主要客户为大型太阳光电系统整合商，2007 年产品约 75%外销德国，其次 为西

44、班牙与义大利。2008 年产能规划为 435MW，2009 年底总产能规划将达到 1GW。2.其它主要的量产厂商：Antect 与 Calyxo 德国的 Antect Solar Energy AG 成立于 1998 年，约 80 名员工，在 2006 年与 FirstSolar 是唯二两家商业化生产 CdTe 太阳能电池/模组的厂商，然而随着 First Solar 的快速扩张，AntectSolar 在 2007 年仍维持 10MW的产能，预估 2008 年则为 25MW的产能。AntectSolar 宣称其 2007 年模组效率可达 7.5%。以其商业化产品 ATF43 与 ATF50

45、为例，输出功率分别 为 43W、50W，效率分别为 6.0%、6.9%，大小为 1200mm*600mm，厚 22mm，重量皆为 16kg。德国的 CalyxoGmbH 于 2005 年成立，约 120 名员工，为德国太阳能电池大厂 Q-Cells 的全资子公司。根据 PhotonInternational 的调查，Calyxo 于 2007 年第二季开始试产，使用 气相蒸镀法（Atmospheric VaporDeposition）（非真空制程），产品为 60 cm x 120cm的 CdTe 硬式玻璃基板模组，产能为 8MW，并已少量量产 1MW，成为目前市面上已有实际量产 CdTe 太阳能电池/模组的新加入厂商。Calyxo 规划 2008 年产能 25MW，2008 年产量预估产量 5MW，并正在扩建产能 60MW的工厂；产品模组效率短期目标是 7%，中长期目标是 10%。CdTe 技术的其它量产厂商 Antect 与Calyxo 其产能规划与产品效率皆与 First Solar 有 很大的落差，因此可预见虽然 FirstSolar 的成功使得 CdTe 技术重新获得关注，但在未来几 年内 FirstSolar 所筑起的经济规模与进入障碍仍使其它后进厂商难以超越，短期内仍将是 CdTe 技术的唯一霸主。