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薄膜电池将迎新一轮春天?
来源:科学时报 日期:2011-10-12 作者:全球电池网 点击:

将于十月底出台的《“十二五”太阳能光伏产业发展规划》(以下简称《规划》)为光伏“下一个五年”描绘了广阔的蓝图。《规划》意见稿中明确指出,预计到2015年,我国太阳能发电累计容量将达到1000万千瓦,发电成本下降到0.8元/千瓦时;到2020年,系统成本下降到1万元/千瓦,发电成本达到0.6元/千瓦时,光伏发电不仅要实现“平价上网”的目标,还将在主要电力市场实现有效竞争。

不仅如此,一直处境尴尬的薄膜电池在未来五年的发展也得到了空前的重视。《规划》意见稿中明确指出将在“十二五”期间重点发展非晶与微晶相结合的叠层和多结薄膜电池。为了降低薄膜电池的光致衰减,鼓励企业研发5.5代以上大面积高效率硅薄膜电池,开发柔性硅基薄膜太阳电池卷对卷连续生产工艺等。

薄膜电池于20世纪70年代问世,在80年代曾经一度占领光伏市场近一半的容量,2007年还曾被美国《大众科学》杂志评选为年度最佳发明,引起人们的高度关注。我国最早的太阳能薄膜电池起源于1988年的广东,2000年作为薄膜电池重要代表的硅基薄膜还被国家列为“973”项目,2004年天津津能投资公司引进了当时颇为先进的2.4兆瓦双结薄膜电池。

在金融危机之前,曾经高达500美元/公斤的多晶硅价格让行业人士咂舌,薄膜以低成本的优势再次被推上了行业顶峰,薄膜电池被冠以“第二代光伏技术”、“取代晶硅电池技术”的美名。

但是薄膜电池的辉煌却很短暂。随着多晶硅成本不断下滑,转化率不断提升,晶硅电池又占据了光伏行业的主流地位。薄膜电池虽然以成本优势占得一席之地,但是其转化率低、生产良率不高、生产设备投入昂贵、光致衰减等等方面的因素,最终使得薄膜电池发展滞怠不前,只能在光伏市场占得“一席”之地。

仿佛沉重的打击还不够,薄膜太阳能的领军企业Sunfilm在去年申请破产,尚德也叫停位于上海的薄膜电池生产,赛维LDK旗下的薄膜太阳能生产企业Best solar扩产计划一直顺延,杜邦高层则在公众场合表示“薄膜不赚钱”,而一直被人看好的美国Solyndra也在近日申请了破产保护。

因此,即将出台的《“十二五”太阳能光伏产业发展规划》对于一片风声鹤唳的薄膜市场,无疑是个空前的利好。目前市场份额不足10%的薄膜电池或将迎来发展中的黄金季节。

据笔者了解,目前市场上已经能进行产业化大规模生产的薄膜电池主要有三种:硅基薄膜太阳能电池,碲化镉薄膜电池(CdTe)和铜铟镓硒薄膜太阳能电池(CIGS)。硅基薄膜技术由于所需要的硅材料十分普遍,是最利于推广的;CdTe电池中由于含有毒重金属镉,所以存在潜在的环境污染风险;CIGS电池由于原料产量有限,所以不利于大规模商业化生产。因此,就国内市场而言,硅基薄膜太阳能电池占到了绝大多数。

而薄膜电池相较于晶硅电池也有着明显的差异化发展道路,尤其是在光伏建筑一体化市场方面,薄膜更具有市场竞争力,在早晨、傍晚、阴天等弱光条件下,仍可产生电能。不仅如此,在阳光照射强以及高温地区,薄膜电池转化效率不会受到太多影响,特别适合用于高温、荒漠地区建设电站。

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