钜大LARGE | 点击量：2541次 | 2019年08月18日
非晶硅太阳能电池市场的展望
由于地理位置不同，光伏发电成本会有较大区别。在发达国家中，光伏发电成本在达到能和高峰电价相比的时间窗口是2010-2020年，能和平均电价相比的时间窗口是2020-2050年。综合考虑，预计光伏发电开始大规模进入人类主流能源时常的时间窗口是2020-2030年。根据图5-图6显示，随着化石能源的逐步耗尽，可再生能源的发展必须加快步伐。尽快降低光伏发电的成本，取代常规能源，使人类摆脱对常规能源的依赖。 3.非晶硅产品的延伸 BIpV，这是光电建筑一体化的更高级应用，即是将光伏器件与建筑材料集成化。将建筑物的外墙、玻璃幕墙、窗户甚至屋顶本身在合适的朝阳方向上采用光伏组件来代替建筑材料，既作为建材又能够发电，一举两得。光伏与建筑的结合有两种技术：一种是建筑与光伏系统结合；另一种是建筑与光伏器件结合。目前我国致力于建筑与光伏器件相结合的技术。 非晶硅电池在建筑物上运用的优势 （1）材料和制造工艺成本低。这是因为生产工艺更简化，能耗更低，硅薄膜仅有数千埃厚度，昂贵的纯硅材料用量很少。同时衬底材料，如玻璃、不锈钢、塑料等，价格相对低廉。 CIGS吸光范围很广，其稳定性,及光电转换效率为各类型薄膜太阳电池中较高者，因此商业化程度较快。在标准测试条件下，CIGS太阳电池光电转换效率可达19.5%。但由于制成技术复杂并且工艺可控性有待提高，阻碍了规模化生产的发展进程，未能与结晶硅型太阳电池形成有效竞争。目前，CIGS电池市场占有率仍低。 4.2有机材料的发展 聚合物多层修饰电极型太阳能电池的优点是有机材料柔性好，制作容易，材料来源广泛，成本低等，但是，其使用寿命和电池效率目前都不能和无机材料特别是硅电池相比。因此，聚合物太阳能电池能否发展成为具有实用意义的产品，还有待研究。纳米TIO2晶体化学能太阳能电池是目前学术界研究的重点方向之一。纳米晶TIO2太阳能电池的优点是成本低(制作成本为硅太阳电池的1/5-1/10)、工艺简单、稳定好。但是，其光电效率在10%左右，低于非晶硅电池，而且此类电池的研究和开发刚刚起步，能否产业化尚待观察。 4.3值得注意的问题 CdTe薄膜太阳电池主要原材料是镉有色重金属的化合物，金属镉及其离子具有强烈的毒性和毒害作用，通过各种污染途径被人体摄入后会不断沉积、发生作用，最终导致中毒者的骨骼疏松、造血功能和肾脏受损。在为环境污染付出沉重代价的今天，在人们的环保意识日渐苏醒和环保呼声日益高涨的时候，毒害影响被广泛而深入的关注。 4.4非晶硅的优势 虽然薄膜电池在国际商品化光伏电池生产中所占的比例很小，但高效率电池可能最终要走薄膜化的技术路线。采用多薄层、多p-n结的结构形式的薄膜电池，可实现40%-50%以上的光电转换效率。FhG-ISE的理论计算，具有5个p-n结的薄膜电池的理论效率可到57%以上。而在各种薄膜电池中，唯有硅薄膜电池原材料储量丰富，且无毒、无污染，更具可耻许发展的前景。 自20世纪80年代以来，中国一些课题组开始研究非晶硅薄膜材料和光伏电池以来，薄膜光伏电池的研究一直受到高度重视。 5.政策环境 5.1光伏发展现状和研发支持计划 目前中国支持光伏发展的主要政策框架体现在两方面，一方面是国家能源发展规划，包括“十一五”规划及可再生能源中长期发展规划；另一方面是从2006年开始实施的《可再生能源法》。此外，光伏在扶贫及实现能源普遍服务等方面也有着巨大的贡献。中国政府还对光伏产业的技术研发和产业化发展给予了大量的支持。 可再生能源发电是可再生能源发展的重要组成部分，国家第一次在《“十一五”国民经济发展规划（2006－2010）》中和中长期能源发展规划中包含了可再生能源发电的规划目标，国务院原则上通过了《国家可再生能源中长期发展规划》，其中可再生能源发电也占有重要的地位。这些规划和目标要求都对我国可再生能源发电的发展起到了指导和推动作用。有机构依据规划和国家的发展目标对中国可再生能源发电装机及发电量作了预测，见表23。 6.结论 光伏市场总体需求保持上升形势，非晶硅薄膜电池已成为光伏产业一个重要的发展方向。预计：非晶硅薄膜电池至2010年发展速度最快，利润水平较高。2010年以后与晶体硅进行整体竞争，利润逐步降低。预计2020年以后，薄膜市场占有率将达到30%以上。
（3）品种多，用途广。灵活多样的制造方法，可以制造建筑集成的电池，适合用于建筑物的安装。
（4）具备弱光发电的性能。
（5）非晶硅薄膜电池可以造成透光电池，透光率可从5%到75%，当然，随着透光率的增加，光电池的转化效率会随着下降，运用到建筑上的最理想的透光率为25%。
