五、薄膜太陽(yáng)能電池市場(chǎng)發(fā)展分析

　　1、薄膜太陽(yáng)能電池市場(chǎng)狀況

　　2009年，中國(guó)薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)量增長(zhǎng)較快，主要是2008年投產(chǎn)企業(yè)較多，眾多薄膜太陽(yáng)能電池企業(yè)生產(chǎn)步入正常軌道。2009年，中國(guó)薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)量達(dá)263MW；2010年，中國(guó)薄膜電池產(chǎn)量為380MW，同比增長(zhǎng)44.5%；2011年，中國(guó)薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)量達(dá)565MW。2012年中國(guó)薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)量為400MW；2013年中國(guó)薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)量達(dá)到了260MW，2014年中國(guó)薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)量達(dá)到了300MW，2015年中國(guó)薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)量達(dá)到了458MW。

　　2、薄膜太陽(yáng)能電池市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)狀

　　技術(shù)領(lǐng)先是光伏企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵所在。在我國(guó)，以漢能控股集團(tuán)為代表的光伏企業(yè)正在推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)從一代光伏（晶硅模式）向二代光伏（薄膜模式）的升級(jí)，并且已經(jīng)掌握了最有前景的技術(shù)。目前A股上市公司中涉及薄膜太陽(yáng)能電池的公司主要有風(fēng)帆股份、廣東榕泰、天威保變和綜藝股份等。2013年7月，漢能成功并購(gòu)美國(guó)GlobalSolarEnergy公司，這是漢能繼2012年并購(gòu)德國(guó)Solibro和美國(guó)MiaSolé公司之后，在一年內(nèi)完成的第三次海外技術(shù)并購(gòu)。對(duì)GSE的并購(gòu)，使?jié)h能成為全球首家實(shí)現(xiàn)柔性薄膜太陽(yáng)能組件大規(guī)模量產(chǎn)的公司，同時(shí)也標(biāo)志著漢能通過(guò)全球技術(shù)整合，占據(jù)了薄膜光伏技術(shù)的最前沿。目前，漢能掌握非晶硅-鍺、非晶硅-納米硅、銅銦鎵硒等7條全球領(lǐng)先的薄膜技術(shù)路線，薄膜太陽(yáng)能組件量產(chǎn)轉(zhuǎn)化率已達(dá)到15.7%，研發(fā)轉(zhuǎn)化率最高已達(dá)19.6%。

　　據(jù)悉，漢能的薄膜技術(shù)不僅在國(guó)內(nèi)是第一，在世界上也位居先列，而且擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。其領(lǐng)先地位主要表現(xiàn)在原材料消耗少、能量回收期短、、可制成柔性薄膜組件、產(chǎn)品多樣化等方面。

　　目前，漢能已在四川、廣東、海南、浙江、山東、江蘇等地投資建設(shè)了太陽(yáng)能薄膜發(fā)電產(chǎn)業(yè)研發(fā)制造基地，總產(chǎn)能達(dá)到3吉瓦。同時(shí)，漢能在全球進(jìn)行電站資源開(kāi)發(fā)，已與新疆、內(nèi)蒙古、寧夏、江蘇、海南、山東、河北等省區(qū)以及歐洲多國(guó)簽訂了約10吉瓦的太陽(yáng)能薄膜電站建設(shè)協(xié)議。

　　3、硅材料供應(yīng)危機(jī)引來(lái)薄膜電池投資熱

　　薄膜電池的主要制造原材料為我國(guó)分布廣泛的銅、銦、鎵、硒。中國(guó)在發(fā)展CIGS薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)上具有得天獨(dú)厚的有利條件。首先我國(guó)是全球最大的稀有金屬銦、鎵資源儲(chǔ)備和產(chǎn)出國(guó)，CIGS薄膜電池量產(chǎn)所需材料可以100%自給；其次，基于CIGS在下游終端市場(chǎng)的表現(xiàn)和上游制造環(huán)節(jié)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，CIGS產(chǎn)業(yè)化大綱早被國(guó)家科技部列為“十二五”光伏規(guī)劃中，正在編制的“十三五”光伏規(guī)劃，應(yīng)再次把CIGS薄膜電池技術(shù)作為我國(guó)未來(lái)發(fā)展重大科技項(xiàng)目。

　　早在上世紀(jì)70年代，非晶硅薄膜就被研制出來(lái)，但由于轉(zhuǎn)換效率只有多晶硅的一半，一直未能得到普及。最近幾年光伏產(chǎn)業(yè)的日漸受寵，引發(fā)了硅材料的供應(yīng)危機(jī)。與此相應(yīng)，繼太陽(yáng)能組件熱、多晶硅熱之后，薄膜電池又成為國(guó)內(nèi)光伏領(lǐng)域新的投資熱點(diǎn)。

　　4、風(fēng)投轉(zhuǎn)向太陽(yáng)能薄膜電池

　　世界銀行集團(tuán)成員國(guó)際金融公司向中國(guó)新奧集團(tuán)旗下新奧太陽(yáng)能有限公司提供1.36億美元，建設(shè)一條大型薄膜太陽(yáng)能模塊生產(chǎn)線。從某種意義上來(lái)講，風(fēng)投是從主流大廠布局變動(dòng)中嗅到了行業(yè)變動(dòng)的預(yù)兆。

　?、?。非晶硅。

　　非晶硅薄膜是太陽(yáng)能電池核心原材料之一，也稱微晶硅。按照材料的不同，當(dāng)前硅太陽(yáng)能電池可分為三類：?jiǎn)尉Ч杼?yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池和薄膜太陽(yáng)能電池三種。非晶硅薄膜就是相對(duì)于單晶硅和多晶硅來(lái)說(shuō)的。薄膜太陽(yáng)電池作為一種新型太陽(yáng)能電池，由于其原材料來(lái)源廣泛、生產(chǎn)成本低、便于大規(guī)模生產(chǎn)，因而具有廣闊的市場(chǎng)前景。

　　薄膜電池基本上分為：非/微晶硅薄膜電池、CIGS薄膜電池和CdTe薄膜電池三種。

　　其中，GIGS的轉(zhuǎn)換效率最高，約為10%～12%，CdTe的轉(zhuǎn)換效率次之，約為8.5%～10.5%，非/微晶電池最低，一般為6%～8%；但從原材料的可獲取性來(lái)看，非/微晶電池的原材料為硅烷，最為普遍，而另外兩種電池的原材料中均包含稀有元素化合物，可獲取性較低。

　　近年來(lái)，非晶硅薄膜太陽(yáng)電池逐漸從各種類型的太陽(yáng)電池中脫穎而出，在全球范圍內(nèi)掀起了一股投資熱潮。大尺寸玻璃基板薄膜太陽(yáng)電池投入市場(chǎng)，必將極大地加速光伏建筑一體化、屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)以及光伏電站等的推廣和普及。同時(shí)，非晶硅薄膜電池在高氣溫條件下衰減微弱，所以也適合高溫、荒漠地區(qū)建設(shè)電站。

　?、?。銅銦鎵硒電池板。

　　CIGS是太陽(yáng)能薄膜電池CuInxGa（1-x）Se2的簡(jiǎn)寫，其具有穩(wěn)定性好、抗輻照性能好、成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)。小樣品CIGS薄膜太陽(yáng)能電池的最高轉(zhuǎn)化效率2014年12月刷新為21.7%，由德國(guó)太陽(yáng)能和氫能研究機(jī)構(gòu)ZSW采用共蒸鍍法制備。

　　大面積電池組件轉(zhuǎn)化效率及產(chǎn)量根據(jù)各公司制備工藝不同而有所不同，一般在10%~15%范圍內(nèi)。銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)電池具有生產(chǎn)成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特點(diǎn)，光電轉(zhuǎn)換效率居各種薄膜太陽(yáng)能電池之首，接近晶體硅太陽(yáng)電池，而成本則是晶體硅電池的三分之一，被國(guó)際上稱為“下一時(shí)代非常有前途的新型薄膜太陽(yáng)電池”。

　　此外，該電池具有柔和、均勻的黑色外觀，是對(duì)外觀有較高要求場(chǎng)所的理想選擇，如大型建筑物的玻璃幕墻等，在現(xiàn)代化高層建筑等領(lǐng)域有很大市場(chǎng)。雖然CIGS電池具有高效率和低材料成本的優(yōu)勢(shì)，但他也面臨三個(gè)主要的問(wèn)題：

　?。?）制程復(fù)雜，投資成本高

　　（2）關(guān)鍵原料的供應(yīng)不足

　?。?）緩沖層CdS具有潛在的毒性。

　?、?。碲化鎘。

　　CdTe是Ⅱ-Ⅵ族化合物半導(dǎo)體，帶隙1.5eV，與太陽(yáng)光譜非常匹配，最適合于光電能量轉(zhuǎn)換，是一種良好的PV材料，具有很高的理論效率（28%），性能很穩(wěn)定，一直被光伏界看重，是技術(shù)上發(fā)展較快的一種薄膜電池。碲化鎘容易沉積成大面積的薄膜，沉積速率也高。CdTe薄膜太陽(yáng)電池是太陽(yáng)能電池中最容易制造的，因而它向商品化進(jìn)展最快。

　　提高效率就是要對(duì)電池結(jié)構(gòu)及各層材料工藝進(jìn)行優(yōu)化，適當(dāng)減薄窗口層CdS的厚度，可減少入射光的損失，從而增加電池短波響應(yīng)以提高短路電流密度，較高轉(zhuǎn)換效率的CdTe電池就采用了較薄的CdS窗口層而創(chuàng)了最高紀(jì)錄。要降低成本，就必須將CdTe的沉積溫度降到550℃以下，以適于廉價(jià)的玻璃作襯底;實(shí)驗(yàn)室成果走向產(chǎn)業(yè)，必須經(jīng)過(guò)組件以及生產(chǎn)模式的設(shè)計(jì)、研究和優(yōu)化過(guò)程。

　?、?。有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池。

　　有機(jī)太陽(yáng)能電池，顧名思義，就是由有機(jī)材料構(gòu)成核心部分的太陽(yáng)能電池。主要是以具有光敏性質(zhì)的有機(jī)物作為半導(dǎo)體的材料，以光伏效應(yīng)而產(chǎn)生電壓形成電流，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能發(fā)電的效果。有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池具有材料潛在的低價(jià)格、加工容易、可大面積成膜、分子及薄膜性質(zhì)的可設(shè)計(jì)性、質(zhì)輕、柔性等顯著優(yōu)點(diǎn)，但有機(jī)半導(dǎo)體的載流子遷移率較無(wú)機(jī)半導(dǎo)體低、穩(wěn)定性差。目前有機(jī)太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率很低，只有將光電轉(zhuǎn)換效率提高到5%以上才可能大規(guī)模應(yīng)用。

　　5、薄膜電池市場(chǎng)分類

　　目前研究領(lǐng)域開(kāi)發(fā)出的薄膜太陽(yáng)能電池可分成以下幾類：

　　1）硅基薄膜電池，包括：非晶硅薄膜電池、微晶硅薄膜電池；

　　2）化合物半導(dǎo)體電池，包括：銅銦鎵錫系列薄膜電池（CIGS）、碲化鎘系列薄膜電池（CdTe）；

　　3）新技術(shù)新材料電池，包括：有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池、納米染料二氧化鈦薄膜太陽(yáng)能電池和球狀硅薄膜電池。