2010-2015年中国铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池产业动态及投资策略咨询报告

2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 1 2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动态及投资策略咨询报告 2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 2 报告目录 第一章 铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池概述 . 13 第一节 太阳能电池的分类 . 13 一、硅系太阳能电池 . 13 二、多元化合物薄膜太阳能电池 . 14 三、聚合物多层修饰电极型太阳能电池 . 16 四、纳米晶化学太阳能电池 . 16 第二节 铜铟硒（ CIS）薄膜太阳能电池介绍 . 17 一、 CIS 太阳电池的结构 . 17 二、 CIS 电池的特点 . 18 三、生产高效 CIS 太阳电池的难点 . 19 第三节 铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池介绍 . 19 一、 CIGS 太阳能电池基本概念 . 19 二、 CIGS 太阳电池的结构 . 19 三、 CIGS 薄膜太阳电池的优势 . 20 四、 CIGS 薄膜三种制备技术的特点 . 21 第二章 2009-2010 年世界 CIGS 薄膜太阳能电池产业发展状况分析 . 25 第一节 2009-2010 年世界薄膜太阳能电池的发展分析 . 25 一、全球薄膜太阳能电池产业迅速发展 . 25 二、三种薄膜太阳能电池进入规模生产 . 28 三、薄膜太阳能电池企业纷纷布局 . 29 第二节 2009-2010 年世界 CIGS 薄膜太阳能发展概况 . 31 一、全球 CIS 薄膜太阳能电池研究概况 . 31 二、全球 CIGS 电池发展现状 . 33 三、全球铜铟镓硒太阳能电池领导厂商发展概况 . 34 第三节 2010-2015 年世界 CIGS 薄膜太阳能电池产业发展趋势分析 . 36 第三章 2009-2010 年世界主要国家 CIGS 薄膜太 阳能电池发展分析 . 36 第一节 2009-2010 年世界 CIGS 薄膜太阳能企业发展动态 . 36 2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 3 一、 IBM 与 TOK 将共同开发新型 CIGS 太阳能电池 . 36 二、德国 Solibro 开始提供 CIGS 太阳能电池 . 37 三、 IBM 涂布法 CIGS 太阳能电池转换效率突破 8 . 37 四、 Veeco 公司 CIGS 薄膜太阳能电池设备获得订单 . 38 五、亚化宣布进军 CIGS 薄膜太阳能领域 . 38 第二节 2009-2010 年美国 CIGS 薄膜太阳能电池发展分析 . 39 一、美国 CIGS 化合物太阳能电池研发状况 . 39 三、美国 CIGS 化合物太阳能电池厂商商业化动向 . 40 四、 2009 年美国 CIGS 电池转换效率再创历史新高 . 41 五、美国发布 CIGS 型太阳能电池玻璃底板成 膜装置 . 41 第三节 2009-2010 年日本 CIGS 薄膜太阳能研发状况 . 42 一、日本研制成功 CIGS 太阳电池新制法 . 42 二、 日本采用 CIGS 太阳电池技术成功试制图像传感器 . 42 三、日本量产型 CIGS 型太阳电池模块光电转换率实现 15.9%. 43 四、日本柔性 CIGS 太阳能电池单元转换率达全球之首 . 43 第四章 2009-2010 年国外 CIGS 太阳电池主要生产企业运营透析 . 44 第一节 美国 GLOBAL SOLAR ENERGY INC.（ GSE） . 44 一、 2009 年 GSE 美国 CGIS 太阳能电池生产厂投 产 . 44 二、世界最大 CIGS 薄膜太阳能电池阵在 GSE 投入使用 . 44 第二节 日本的 HONDA SOLTEC CO.,LTD . 45 一、本田 Soltec 开发出 CIGS 型太阳能电池 . 45 二、本田公布 CIGS 太阳能电池技术 . 46 第三节 日本 SHOWA SHELL SOLARK.K. . 46 第四节 美国 NANOSOLAR INC. . 47 一、公司概况 . 47 二、 Nanosolar 量产世界首款使用印刷技术的 CIGS 太阳能电池 . 47 三、 Nanosolar 开发出 CIGS 薄膜太阳能电池沉积新法 . 48 第五节 美国 ASCENT SOLAR TECHNOLOGIES, INC. . 48 一、公司概况 . 48 2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 4 二、美国空军选择 Ascent 公司继续开发 CIGS 叠层太阳电池 . 56 三、 Ascent Solar CIGS 薄膜组件已开始量产 . 56 第五章 2009-2010 年中国 CIGS 薄膜太阳能产业运行形势分析 42 . 57 第一节 2009-2010 年中国 CIGS 薄膜太阳能产业发展综述 . 57 一、中国 CIGS 薄膜太阳能电池研发概况 . 57 二、我国台湾 CIGS 薄膜太阳电池研制获重大突破 . 58 三、 2009 年 CIGS 薄膜太阳能组件项目落户广州白云区 . 58 第二节 2009-2010 年台湾 CIGS 薄膜太阳能产业运行分析 43 . 60 一、台湾正峰 CIGS 薄膜太阳能已完成试产 . 60 二、台湾铼德 CIGS 薄膜太阳能电池技术获重大突破 . 60 三、台湾八阳光电对 CIGS 等薄膜电池的研发情况 . 61 第三节 2009-2010 年中国 CIGS 薄膜太阳能产业发展存在的问题分析 . 62 第六章 2009-2010 年中国 CIGS 薄膜太阳能电池的技术分析 . 63 第一节 CDTE 和 CIGS 薄膜太阳能电池技术分析 . 63 一、 CdTE 和 CIGS 两种薄膜太阳能工艺概述 . 63 二、 CIGS 和 CdTe 两种光伏电池工艺存在的亮点 . 64 三、 CIGS 和 CdTe 两种光伏电池工艺面临的难题 . 66 第二节 2009-2010 年中国相关材料对 CIGS 太阳电池的影响 . 69 一、 Ga 对 CIGS 薄膜太阳能电池性能的影响 . 69 二、 Na 对 CIGS 太阳能电池的影响 . 71 三、 OVC 薄膜材料对 CIGS 太阳能电池的影响 . 72 第三节 2009-2010 年中国 CIGS 薄膜太阳能电池的研究重 点 . 73 一、小面积单电池技术 . 73 二、基板的可挠性 . 74 三、大面积模板的实用化 . 75 四、中国 CIGS 薄膜太阳能电池发展分析 . 75 第七章 2009-2010 年中国 CIGS 薄膜太阳能电池产业市场竞争格局分析 76 第一节 2009-2010 年中国 CIGS 薄膜太阳能电池竞争现状分析 . 76 2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 5 一、 CIGS 薄膜太阳能电池技术竞争分析 . 76 二、 CIGS 薄膜太阳能电池价格竞争分析 . 77 第 二节 2009-2010 年中国 CIGS 薄膜太阳能电池产业重点地区格局分析 77 一、薄膜太阳能电池市占有率 . 77 二、 CIGS 薄膜太阳能电池产业集中度分析 . 77 三、 CIGS 薄膜太阳能电池产业重点省市分析 . 78 第三节 2009-2010 年中国 CIGS 薄膜太阳能电池产业提升竞争力策略分析. 79 一、战略综合规划 . 79 二、技术开发战略 . 80 三、区域战略规划 . 81 四、产业战略规划 . 83 五、营销品牌战略 . 83 六、竞争战略规划 . 84 第八章 2009-2010 年中国 CIGS 薄膜太阳能电池产业优势企业竞争力分析. 86 第一节 孚日集团股份有限公司 . 86 一、公司概况 . 86 二、公司主要财务指标分析 . 87 三、公司盈利能力及偿债能力分析 . 88 四、公司成长能力 . 91 五、公司竞争力分析 . 101 第二节 安泰科技股份有限公司 . 101 一、公司概况 . 101 二、公司主要财务指标分析 . 102 三、公司盈利能力及偿债能力分析 . 105 四、公司成长能力 . 114 五、公司竞争力分析 . 120 第三节 保定天威保变电气股份有限公司 . 121 2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 6 一、公司概况 . 121 二、公司主要财务指标分析 . 122 三、公司盈利能力及偿债能力分析 . 127 四、公司成长能力 . 131 五、公司竞争力分析 . 138 第四节 无锡尚德太阳能电力有限公司 . 138 一、公司简介 . 138 二、公司主要财务及主要指标分析 . 139 三、公司成本费用情况 . 142 四、公司未来战略分析 . 145 第五节 中电电气（南京）光伏有限公司 . 145 一、公司简介 . 145 二、公司主要财务指标分析 . 146 三、公司成本费用情况 . 149 四、公司未来战略分析 . 154 第六节 江苏林洋新能源有限公司 SOLF. 154 一、公司简介 . 154 二、公司主要财务指标分析 . 155 三、公司成本费用情况 . 161 四、公司未来战略分析 . 163 第七节江西赛维太阳能高科技有限公司 . 163 一、公司简介 . 163 二、公司主要财务指标分析 . 164 三、公司成本费用情况 . 167 四、公司未来战略分析 . 169 第八节 常州天合光能有限公司 TSL. 170 一、公司简介 . 170 二、公司主要财务指标分析 . 170 三、公司成本费用情况 . 174 2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 7 四、公司未来战略分析 . 176 第九节 河北晶澳太阳能有限公司 JASO. 177 一、公司简介 . 177 二、公司主要财务指标分析 . 178 三、公司成本费用情况 . 181 四、公司未来战略分析 . 183 第十节 阿特斯光伏电子（常熟）有限公司 CSI. 184 一、公司简介 . 184 二、公司主要财务指标分析 . 185 三、公司 成本费用情况 . 189 四、公司未来战略分析 . 191 第九章 2009-2010 年中国薄膜太阳能电池产业运行走势分析 . 191 第一 节 2009-2010 年中国薄膜太阳能电池发展分析 . 191 一、薄膜太阳能电池异军突起 . 191 二、中国薄膜电池产业发展现状 . 192 三、我国薄膜太阳能电池的发展将使平价上网提早实现 . 195 四、国家政策对薄膜太阳能电池今后发展方向 . 196 五、金融危机下薄膜太阳能电池成长性仍将看好 . 197 第二节 2009-2010 年中国薄膜太阳能电池面临的问题及对策 . 198 一、我国薄膜电池产业发展的瓶颈 . 198 二、薄膜太阳能电池效率和可靠性仍待提高 . 198 三、我国薄膜太阳能电池产业链有待完善 . 200 四、中国薄膜太阳能电池产业有待政策支持 . 201 五、薄膜太阳能电池的发展方向 . 201 六、提高薄膜太阳能电池效率的方法 . 202 第十章 2010-2015 年中国 CIGS 薄膜太阳能电池产业发展趋势预测分析 204 第一节 2010-2015 年中国薄膜太阳能电池行业发展前景分析 . 204 一、薄膜太阳能电池前景展望 . 204 2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 8 二、薄膜太阳能电池产业前景广阔 . 204 三、非晶硅薄膜电池发展空间巨大 . 204 第二节 2010-2015 年中国 CIGS 薄膜太阳能电池市场前景分析 . 205 一、 CIGS 薄膜太阳能电池具有较大发展潜力 . 205 二、 2015 年薄膜太阳能电池市场格局展望 . 207 三、 CIGS 薄膜太阳能销售市场预测 . 209 第三节 2010-2015 年中国 CIGS 薄膜太阳能电池市场盈利预测分析 . 210 第十一章 2010-2015 年中国 CIGS 薄膜太阳能电池投资机会与风险分析 211 第一节 2010-2015 年中国 CIGS 薄膜太阳能电池产业投资环境分析 . 211 第二节 2010-2015 年中国 CIGS 薄膜太阳能电池产业 投资机会分析 . 212 一、薄膜太阳能电池成投资趋热 . 212 二、金融危机下薄膜太阳能电池成风投新宠 . 213 三、 CIGS 薄膜太阳 能电池商机庞大 . 214 第三节 2010-2015 年中国 CIGS 薄膜太阳能电池产业投资风险分析 . 214 一、市场运营风险 . 214 二、技术风险 . 214 三、政策风险 . 215 四、进入退出风险 . 215 第四节 专家投资建议 . 216 一、技术应用注意事项 . 216 二、项目投资注意事项 . 216 三、生产开发注意事项 . 217 四、销售注意事项 . 218 2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 9 图表目录 图表：太阳能电池产品分类 . 14 图表：晶体硅电池行业产业链 . 14 图表： CIS 薄膜太阳能电池的结构示意图 . 14 图表：三种柔性薄膜太阳电池转换效率的比较 . 15 图表：结合目前电池性能对未来组件效率和成本的预测 . 16 图表：典型 CIS 太阳能电池结构示意图 . 17 图表： CIS 薄膜的制备 . 18 图表：薄膜太阳电池的结构 . 20 图表：生成 CIGS 薄膜的电化学反应过程 . 23 图表：美国 CIGS 太阳能业者制程技术路线与产能规画 . 40 图表： 2009 年 Q1-2010 年 Q1 美国 ASCENT SOLAR TECHNOLOGIES 主要财务指标 . 48 图表： 2009 年 Q1-2010 年 Q1 美国 ASCENT SOLAR TECHNOLOGIES 账款及费用. 51 图表： 2009 年 Q1-2010 年 Q1 美国 ASCENT SOLAR TECHNOLOGIES 净利润 . 54 图表：不同组成的 CDTE 器件和以 CU(IN,GA,AL)(SES)2 为基的器件的最佳效率数据 . 64 图表：一些知名公司所产不同尺寸的 CIGS； CIGS 和 CDTE 组件商品的最大效率和功率作了比较 . 65 图表：各种工艺的指标 . 68 图表：一维 CIGS 吸收层带隙情况 . 69 图表：各类型太阳电池模组的转换效率目标 . 73 图表：国外及港台主要生产 CIGS 薄膜电池的公司 . 78 2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 10 图表：国内重点省市目前 CIGS 薄膜电池规模 . 78 图表： 2009 年 Q3-2010 年 Q1 孚日集团股份有限公司主要财务指标 . 87 图表： 2009 年 Q2-2010 年 Q1 孚日集团股份有限公司资产负债 . 88 图表： 2009 年 Q2-2010 年 Q1 孚日集团股份有限公司营业收入 . 91 图表： 2009 年 Q2-2010 年 Q2 孚日集团股份有限公司现金流量 . 95 图表： 2009 年 Q1-2009 年 Q4 安泰科技股份有限公司主要财务指标 . 102 图表： 2009 年 Q3-2010 年 Q1 安泰科技股份有限公司 . 105 图表： 2009 年 Q2-2010 年 Q1 安泰科技股份有限公司现金流量 . 108 图表： 2009 年 Q2-2010 年 Q1 安泰科技股份有限公司资产负债 . 114 图 表： 2009 年 Q2-2010 年 Q1 保定天威保变电气股份有限公司主要财务指标 . 122 图表： 2009 年 Q2-2010 年 Q1 保定天威保变电气股份有限公司盈利能力及偿债能力 . 127 图表： 2009 年 Q2-2010 年 Q1 保定天威保变电气股份有限公司资产负债. 131 图表： 2009 年 Q1-2010 年 Q1 无锡尚德太阳能电力有限公司主要财务及主要指标 . 139 图表： 2009 年无锡尚德太阳能电力有限公司净利润 . 141 图表： 2009 年 Q1-2010 年 Q1 无锡尚德太阳能电力有限公司各种费用. 142 图表： 2008 年 Q4-2009 年 Q4 中电电气（南京）光伏有限公司主要财务指标 . 146 图表： 2008 年 Q4-2009 年 Q4 中电电气（南京）光伏有限公司成本 费用. 149 图表： 2006 年 -2009 年中电电气（南京）光伏有限公司资产负债 . 152 图表： 2009 年 Q1-2010 年 Q1 江苏林洋新能源有限公司主要财务指标. 155 图表： 2010 年 Q1 江苏林洋新能源有限公司利润 . 158 图表： 2006 年 -2009 年江苏林洋新能源有限公司现金流 . 159 2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 11 图表： 2009 年 Q1-2010 年 Q1 江苏林洋新能源有限公司各种账款费用. 161 图表： 2009 年 Q1-2010 年 Q1 江西赛维太阳能高科技有限公司主要财务指标 . 164 图表： 2009 年 Q1-2010 年 Q1 江西赛维太阳能高科技有限公司各种账款及费用 . 167 图表： 2008 年 Q4-2009 年 Q4 常州天合光能有限公司主要财务指标 . 170 图表： 2008 年 -2009 年常州天合光能有限公司现金流量 . 173 图表： 2008 年 Q4-2009 年 Q4 常州天合光能有限公司账款及费用 . 174 图表： 2009 年 Q1-2010 年 Q1 河北晶澳太阳能有限公司主要财务指标. 178 图表： 2009 年河北晶澳太阳能有限公司净利润 . 180 图表： 2009 年 Q1-2010 年 Q1 河北晶澳太阳能有限公司账款及费用 . 181 图表： 2009 年 Q1-2010 年 Q1 阿特斯光伏电子（常熟）有限公司主要财务指标 . 185 图表： 2009 年 Q1-2010 年 Q1 阿特斯光伏电子（常熟）有限公司净利润. 187 图表： 2009 年 Q1-2010 年 Q1 阿特斯光伏电子（常熟）有限公司账款及费用 . 189 图表：薄膜电池实验室研究现状国内外比较 . 194 图表：薄膜电池产品性能国内外比较 . 194 图表： 3 种柔性薄膜太阳能电池转换效率的比较 . 199 图表：组件成本与产能、光电转换效率的关系 . 199 图表：结合目前电池性能对未来组件效率和成本的预测 . 199 图表： CIGS 薄膜太阳能电池的目前最高水平 . 200 图表：中国（包括大陆与台湾地区）投入薄膜太阳能领域厂商一览表. 205 图表：各种薄膜技术的比较 . 207 图表：晶体硅电池与非晶硅电池受温度的影响功率下降的分布示意图2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 12 . 207 图表：非晶硅与晶体硅在材料和制作工艺成本的对比 . 208 图表：传统能源耗尽年份 . 208 图表：各类型太阳能电池市场占有率预测 . 209 图表： 2010-2014 年影响 CIGS 薄膜太阳能电池产品行业运行的有利因素. 211 图表： 2010-2014 年影响 CIGS 薄膜太阳能电池产品行业运行的稳定因素. 211 图表：近年已获得风险投资的薄膜太阳能电池企业 . 212 2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 13 第一章 铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池概述 第一节 太阳能电池的分类 太阳能光伏电池 (简称光伏电池 )用于把太阳的光能直接转化为电能。目前世界各国正在研究的太阳电池主要有单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳电池。在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面，单晶硅和多晶硅电池优于非晶硅电池。多晶硅比单晶硅转换效率略低，但价格更便宜。另外，还有其他类型的太阳电池。 一、 硅系太阳能电池 1.单晶硅太阳电池 单晶硅太阳电池是当前开发最快的一种太阳电池，它的结构和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。这种太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料，纯度要求 99.999%以上。为了降低生产成本，现在地面应用的太阳电池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料，经过复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。 单晶硅太阳电池的单体片制成后，经过抽查检验，即可按需要的规格组装成太阳电池组件，用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流。 2.多晶硅太阳电池 多晶硅太阳电池使用的材料，多半是含有大量单晶颗粒的集合体，或用废次单晶硅材料和冶金级硅材料熔化浇铸而成，然后注入石墨铸模中，待慢慢凝固冷却后，即得多晶硅锭。这种硅锭 可铸成立方体，以便切片加工成方形太阳电池片，可提高材料利用率和方便组装。多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，其光电转换效率在 12%左右，稍低于单晶硅太阳电池，但其材料制造简便，电耗低，总的生产成本较低，因此得到广泛应用。 3.非晶硅太阳电池 非晶硅太阳电池是新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，硅材料消耗很少，电耗更低，非常吸引人。 非晶硅太阳电池的结构各有不同，但可以通过连续生产方式实现大批量生产。同时，非晶硅太阳电池很薄，可以制成叠层式，或采用集成电路的方法制造，2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 14 一次制作多个串联电池，以获得较高的电压。现在日本生产的非晶硅串联太阳电池可达 2.4 伏。非晶硅太阳电池存在的问题是光电转换率偏低，且不够稳定，所以尚未大量用作大型太阳能电源，多半用于如袖珍式电子计算器，电子钟表及复印机等产品。 图表：太阳能电池产品分类 资料来源 ：中国光伏协会及相关资料整理 图表：晶体硅电池行业产业链 资料来源：中国光伏协会及相关资料整理 二、多元化合物薄膜太阳能电池 多元化合物太阳电池是指用非单一元素半导体材料制成的太阳电池。现在各国研究的品种繁多，主要有硫化镉太阳电池、砷化镓太阳电池、铜引铟硒太 阳电池几种，虽然大多数尚未工业化生产，但预示着光电转换的满园春色。 图表： CIS 薄膜太阳能电池的结构示意图 2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 15 资料来源：中国光伏协会及相关资料整理 图表：三种柔性薄膜太阳电池转换效率的比较 材料体系 实验室研究水平 产品达到的转换效率 非晶硅（ a-Si） 15.5% 610% 碲化镉（ CdTe） 16.5% 610% 铜铟镓硒化合物（ CIGS或 CIS） 19.9% 1013% 资料来源：中国光伏协会及相关资料整理 2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 16 图表：结合目前电池性能对未来组件效率和成本的预测 技术 未来商业化组件效率 （当前实验室水平的 80%） 未来综合性能（以标准硅电池未来商业化效率为参照标准） 未来商业化成本指标 硅（非标准） 19.8% 1.18 0.85（竞争力强） 硅（标准） 17.0% 1.00 1.00（标准） 铜铟硒（ CIS） 15.9% 0.92 0.54（竞争力很强） 碲化镉（ CdTe） 13.2% 0.78 0.64（竞争力很强） 非晶硅（单结） 8.0% 0.47 1.06（一般） 非晶硅（三结或双结） 9.7% 0.57 0.88（竞争力强） 资料来源：中国光伏协会及相关资料整理 三、聚合物多层修饰电极型太阳能电池 聚光是降低太阳电池利用总成本的一种措施。通过积光器使较大面积的阳光聚在一个较小的范围内，以增加光强，获得更多的电能输出。通常聚光器的倍率大于几十，其结构可采用反射式或透镜式。聚光器的跟踪一般用光电自动跟踪。散热方式可以是气冷或水冷，有的与热水 器结合，既获得电能，又得到热水。 用于聚光太阳电池的单体，与普通太阳电池略有不同，因需耐高倍率的太阳辐射，特别是在较高温度下的光电转换性能要得到保证，故在半导体材料选择、电池结构和栅线设计等方面都要进行一些特殊考虑。最理想的材料是砷化镓，其次是单晶硅材料。 四、纳米晶化学太阳能电池 纳米晶 TiO2 工作原理：染料分子吸收 太阳光能跃迁到激发态，激发态不稳2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 17 定，电子快速注入到紧邻的 TiO2 导带，染料中失去的电子则很快从电解质中得到补偿，进入 TiO2 导带中的电于最终进入导电膜，然后通过外回路产生光电流。特点：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 1/5 1/10寿命能达到 2O 年以上。 第二节 铜铟硒（ CIS）薄膜太阳能电池介绍 一、 CIS 太阳电池的结构 自 70 年代以来，为了大幅度降低太阳电池的成本，光伏界一直在研究开发薄膜电池，并先后开发出硅基薄膜电池（非晶硅太阳能电池。微晶、多晶硅薄膜太阳能电池）、硫化镐（ CdTe）电他，铜钢硒（ CIS）电池等。 1976 年，第一个 CIS 多晶薄膜太阳能电池的诞生，真正激励了各国研究者。研究中，人们通过合金化合物 Cu(Ga， In)Se2 和 CuIn(S， Se)2 的成功制备，将原有 CIS 光伏材料的禁带宽度增大，使其更接近光伏转换最佳值约 1.4eV ，在提高转换效率的同时获得了更高的开路电压。 对高效多晶薄膜太阳能电池分析测试研究的结果表明，电池的转换效率是由活性吸收材料 (如 CuInSe2) 中载流子的复合来控制。同时多数载流子在晶界边缘的复合也是造成多晶太阳能电池转换效率降低的另一重要原因。在多年研究结果的基础上， 2000 年西门子公司正式生产了 图表： 典型 CIS 太阳能电池结构示意图 资料来源：中国光伏协会及相关资料整理 CIS 体的材料： 一般将 CuInSe2 和它的扩展材料都统称为 CIS 材料。 CIS 单晶的主要制备方法有水平布里奇曼法、移动加热法、硒化液相 Cu-In 合金法、溶液法和水平梯度2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 18 区冷却法。 CIS 薄膜的制备： CIS 薄膜的制备方法多种多样，大致可以归为三类 : CuIn 的合金过程和 Se化分离； Cu、 In、 Se 一起合金化； CuInSe2 化合物的直接喷涂。主要的制备技术包括 :真空蒸镀、电沉积、反应溅射、化学浸泡、快速凝固技术、化学气相沉积、分子束外延、喷射热解等。其中蒸镀法所制备的 CIS 太阳能电池转换效率最高。另外，电沉积 工艺也以其简单低廉的制作过程得到了广泛研究，有相当的应用前景。 图表： CIS 薄膜的制备 资料来源：中国光伏协会及相关资料整理 二、 CIS 电池的特点 1.低成本 CIS 电池采用了廉价的 Na-Lime 玻璃做衬底，采用溅射技术为制备的主要技术，这样 Cu， In， Ga， Al， Zn 的耗损量很少，对大规模工业生产而言，如能保持比较高的电池的效率，电池的价格以每瓦计算会比相应的单晶硅和多晶硅电池的价格低得多。 2.高效率 禁带宽度（ 1.1eV）适于太阳光的光电转换；容易形成固溶体以控制禁带宽度的特点，目前实验室样片 效率达到 18.8。 3.可大规模生产 近二十年的研究表明， CIS 电池的界面是化学稳定的；亚稳态缺陷对载流子有正面的影响；而 Cu 漂移是可逆的，它的漂移缓解了在材料中的化学势产生的2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 19 缺陷梯度，这种适应性使其有很好的抗辐照和抗污染能力，从而具备大规模生产的优势。 三、生产高效 CIS 太阳电池的难点 （ 1）多层薄膜的制备技术，及薄膜厚度和掺杂的均匀控制。 （ 2）高质量多晶薄膜的制备，产生致密性粒径大于 1 微米 CIS 薄膜。 （ 3）大面积生产的稳定性。 第三节 铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池介绍 一、 CIGS 太阳能 电池基本概念 以铜铟镓硒为吸收层的高效薄膜太阳能电池，简称为铜铟镓硒电池 CIGS 电池。其典型结构是： Glass/Mo/CIGS/ZnS/ZnO/ZAO/MgF2。（多层膜典型结构：金属栅 /减反膜 /透明电极 /窗口层 /过渡层 /光吸收层 /背电极 /玻璃） CIGS 薄膜电池组成可表示成 Cu(In1-xGax)Se2 的形式，具有黄铜矿相结构，是 CuInSe2 和 CuGaSe2 的混晶半导体。 二、 CIGS 太阳电池的结构 CIGS 光电池其结构有别于非晶型硅光电池，主要再于光电层与导电玻璃间有一缓冲层（ buffer layer），该层材质通常为硫化铬（ CdS）。其载体亦可使用具可挠性材质，因此制程可以 roll-to-roll方式进行。目前商业化制程是由 shell solar所开发出来，制程中包含一系列真空程序，造成硬件投资与制造成本均相当高昂，粗估制程投资一平方米约需 US$33。实验室常用的同步挥发式制程，放大不易，可能不具商业化可行性。另一家公司， ISET，已积极投入开发非真空技术，尝试利用奈米技术，以类似油墨制程（ ink process）制备层状结果，据该公司报导，已获初步成功，是否能发展成商业化制程，大家正拭目以待。另 外，美国 NREL亦成功开发一种三步骤制程（ 3-stage process），在实验室非常成功，获得 19.2光电效率的太阳能电池。不过由于该制程相当复杂，花费亦大，咸认放大不易。 在高转换效率 CuIn。一 Ga Se2(简称 CIGS)薄膜太阳电池中，电池的结构一般为：玻璃 M0 CIGs CdS i ZnO ZnO： Al N i A，如图所示。 2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 20 图表：薄膜太阳电池的结构 资料来源：中国光伏协会及相关资料整理 其中， CIGS 是 p 型半导体，带隙宽度为 1 04 1 24eV( =00 4)，作为太阳电池的吸收 层； i ZnO 是高阻 n 一型半导体和 ZnO： A1 掺杂的低阻透明导电层一起作为窗口层，带隙宽度为 3 37eV， CdS 作为缓冲层，其禁带宽度为2 40eV。如果由 CIGS 与 ZnO 直接接触形成 P n 结，它们带隙相差太大，且由于它们晶格常数也相差较大，直接接触的晶格匹配不好，影响光伏电池的输出性能。因此，在 CIGS 和 ZnO 之间增加一层很薄的 CdS(约 50nm)作为缓冲层，形成 CIGS CdS ZnO 结构，其能带组成如图所示 J。化学水浴法沉积的 CdS具有无针孔、结构致密的特点，与 CIGs 薄膜的晶格失配较低，约为 1 4 l3。此外，它能够完整地包覆在粗糙的 CIGS 表面，有效地阻止溅射 ZnO 对 CIGS 薄膜的损伤，消除由此引起的电池短路现象，同时通过薄膜中 Cd 原子扩散到 CIGS表面有序缺陷层进行微量掺杂，改善异质结的特性。 三、 CIGS 薄膜太阳电池的优势 （ 1） CuInSe2 中 In用 Ga 替代，可以使半导体的禁带宽度在 1.04 1.65eV 间变化，适合于调整和优化禁带宽。如在膜厚的地方调整 Ga 的含量，形成梯度带隙半导体，会产生背表面场效应，可获得更多的电流输出；使 pn 结附近的带隙2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 21 提高，形成 V 字形带隙分布。能进行这种 带隙裁剪是 CIGS 系电池相对于 Si系和 CdTe 系电池的最大优势。 （ 2） CIGS 可以在玻璃基板上形成缺陷很少的、晶粒巨大的、高品质结晶。这种晶粒尺寸是其他多晶薄膜无法达到的。 （ 3） CIGS 是已知半导体材料中光吸收系数最高的，达到 105/cm （ 4） CIGS 是一种直接带隙的半导体材料，最适合薄膜化。同时由于极高的光吸收系数，电池吸收层的厚度可以降低 2 3，这样就降低原材料的消耗。 （ 5） CIGS 的 Na 效应。 Na 等碱金属是 Si系半导体中的杀手，但在 CIGS系中，微量的 Na 会提高转换效率和成品率，所以 使用钠钙玻璃作为基板，除了成本问题，也有 Na 掺杂的考虑。 （ 6）没有光致衰退效应（ SWE）的半导体材料，光照会提高 CIS 的转换效率，因此此类太阳能电池的工作寿命长。 CIGS 电池中所涉及的薄膜材料的制备方法主要是溅射方法和化学浴方法，这些方法均可以获得均匀大面积的薄膜，同时又为降低成本奠定了基础。 四、 CIGS 薄膜三种制备技术的特点 目前， CIGS 的制备方法主要为真空蒸发法、溅射法和电沉积法。真空蒸发法是较为传统的方法，在制作过程中能够有效地控制薄膜的成分。电沉积法是一种低温沉积方法，且是一种最具潜 力的低成本制备 CIGS 先驱薄膜的方法，在制备过程中，可以有效地控制薄膜的厚度、化学组成、结构及孔隙率，而且设备投资少、原材料利用率高、工艺简单、易于操作，但要想通过该方法制备理想的具有复杂组成的薄膜材料较为困难。溅射法一般通过溅射 CuIn 和 CuGa 沉积CuInGa 合金薄膜预制层，然后硒化制得。 1.真空蒸发法 真空蒸发法按照蒸发热源数目的多少可分为单源蒸发法、双源蒸发法和三源蒸发法。所谓单源蒸发就是利用单一热源 (如热丝 )加热 CIS(CIGS)合金，使之蒸发沉积到玻璃基片上，获得 CIS(CIGS)薄膜。此方法 的优点是设备简单，缺点是要先期合成 CIS(CIGS)合金作为蒸发源，不易控制组分和结构。双源蒸发即分别利用 Cu。 Se2 和 In2Ses，或者 CIS(CIGS)和 Se 两种热源，蒸发后沉积在基片上，2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 22 获得单相薄膜，此方法较单源法易于控制薄膜的组分和结构。三源蒸发即利用 3种热源使 Cu、 In和 se 分别蒸发后共同沉积到基片上。采用三源蒸发的关键是要控制三者蒸发和沉积的速率，以获得预期的成分。此方法的特点是易于控制组分和结构，与前两种方法相比，不用合成蒸发源材料。三源蒸发是当前应用最广、研究最多的方法。蒸发过程中 Cu、 In、 Ga 和 Se 的蒸发速率和蒸发质量是决定元素配比和晶相结构的关键。大量试验表明，蒸发法制备 CIS 薄膜的成分不仅与蒸发源物质的成分有关，还受衬底温度、蒸发速率和退火温度的影响。若在高温衬底下蒸发，必须在 Se 气氛中进行；或者先在低衬底温度下蒸发 Cu 或 In，然后在 Se 气氛中提高衬底温度 (只有成为硒化物时，即使衬底温度达到 823K，也不会出现反蒸现象 )。影响 CIS 和 CIGS 薄膜形貌和结构的主要因素是 Cu In(或In+Ga)的配比，接近 1； 1 配比的薄膜除硬度大些外，其晶粒大，表面平整，与Mo 有好的附着性。成膜后的 Cu： In 比值不仅与 Cu 和 In 的原始投人量和蒸发速率 (包括 Se)有关，还与衬底的加热过程紧密相关。 蒸发法制备 CIS 薄膜工艺复杂、重复性较差，在较大的面积上控制实际流量也不容易，反应速度慢，成本较高，因此不适合大规模生产。这也进一步限制了蒸发法制备 CIS 和 CIGS 薄膜的应用。 2.溅射法 溅射过程可定义为因受到高能投射粒子的撞击而引起的靶粒子喷射。该技术是物理过程而不是化学过程，因此极适于生长熔点和蒸气压都不大相同的元素所构成的化合物、合金以及大面积薄膜的沉积。 Cu、 In和 Se 蒸气可由高能惰性离子轰击电极或阴极 表面，使原子运动喷出而形成。溅射的原子在衬底上沉积，形成薄膜。由于溅射原子与撞击离子数量成正比，这一过程可简单而精确地控制薄膜的沉积速率。与蒸发方法相比，溅射方法可以比较可靠地调节各元素的化学配比，使制得的 CIGS 薄膜更能满足制备 Cu-rich 和 In-rich 双层结构的要求。 (1)粉末溅射 (RF) Piekoszewski 等采用溅射法在衬底温度为 293793K 时，细粒粉末溅射形成贫 Se、富 In 的多相薄膜。单相化学计量比的 CulnSe2 薄膜可由粗粒粉末在对阴极形成。 Tsub 为 323627K，制备的薄膜是 闪锌矿型； 为 770K 左右，生成的晶粒大小为 1 肛 m，具黄铜矿结构。 Samaan 等观察到 RF 法粉末粒度和电压对薄2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 23 膜的结构和电阻均具有较大的影响。他在 673K 时制备了黄铜矿结构的薄膜，并发现当 Ts 713K 时，尽管晶体颗粒增大，但薄膜质量降低。该法的沉积速率虽然能够控制，但是沉积速率非常低。 (2)反应磁控溅射 Cu+ In+ 2H2 S CulnSe2+2H2 该法可以沉积出高质量的 CulnSe2 薄膜，单相薄膜可在 Ar+H2Se 的条件下通过 Cu、 In 反应溅射沉积而形成， 曲一 673K。当Ts 较高时，将形 成过量 In， In 被二次溅射，达到化学计量比。该法可合成大颗粒高纯度的 CulnSe2。其最大的缺点是合成过程中需排出大量反应生成的氢气，同时要安全地输送毒性很大的 Hzse。磁控管反应溅射是生产小面积 (2 5cm2 5cm)薄膜颇有前途的技术，但是作为 Se 源的 HzSe 气体有毒，限制了该法的广泛应用。 3. 低温沉积法 在低温沉积中，电沉积法是一种低成本制造 CIGS 先驱薄膜的最有潜力的方法。 (1)沉积 CIGS 薄膜的原理 CIGS 薄膜中，每一种元素都具有不同的电化学性能，并且都需要在溶液中共沉积，这就使得整个系 统变得非常复杂。 4 种元素的沉积电位相差很大，其中Ga 的还原最为困难。因此通常需要通过优化溶液条件使它们的沉积电位尽可能地接近以达到共沉积结晶的目的。 图表：生成 CIGS 薄膜的电化学反应过程 资料来源：中国光伏协会及相关资料整理 式中： M 是金属 Cu、 In和 Ga； x、 Y 是原子或离子数； 是电子数或价数。 (2)影响电沉积制备半导体 CIS(CIGS)薄膜的因素 因为电化学共沉积是多相 (固液相均为多相 )交界面的物质基本粒子与物质颗粒的复合运动与交换，那么就有诸多影响因素。影响电沉积薄膜质量的主要因2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 24 素包括电压、电 解质浓度配比、溶液的 pH 值及其沉积温度、基体材料的选择等。在制备过程中，上述参量中有一种发生变化，都将对制备的薄膜的性能及结构造成很大的影响，并会因此而改变沉积层的成分。 电压的影响 电沉积一般有恒电压和恒电流两种方式，一般采用恒电压电沉积制备 CIS和 CIGS 薄膜。电压的调整可以改变沉积的速度，沉积速度较慢时得到的薄膜表面形态好，与基底结合较好，不容易脱落起皮。 电解质浓度配比 在溶液中，离子的浓度越高，其对应的电极电位就越大，将首先沉积出来，即在沉积成分中的含量高。反之，浓度越低，电极电位就越小， 沉积出来的就少。调节离子浓度的比值，可以缩小它们之间的电极电位差值。这种调整一般可用化学平衡 (酸碱平衡、沉淀及溶解平衡、络合平衡等 )来实现。电解质溶液中各种离子的浓度对膜的成分有直接影响 _2 ，但溶液中离子浓度的比值未必与薄膜设定组成相同。但镀液中离子浓度的比例愈高，在膜中的比例也愈高。 溶液的 pH 值 当有 H 参加电极反应时， pH 值的大小直接影响到不同元素的离子能否在阴极上共沉积以及沉积薄膜中不同元素原子的比例，而且电解质溶液的酸度也决定被还原物质的氧化态和还原态的形式，溶液的 pH 值对电化学反应和成膜反应 都有较大的影响，通常只有在一定的 pH 值范围内才能形成指定结构的膜材料。在调整沉积物物理特性的问题上， pH 值比其它因素更加重要。 温度 温度会影响迁移率、扩散速率，并常常对络合物的机制和稳定性有影响，这可能使添加剂分解。温度的升高一般将增加膜内惰性较强金属成分的含量。但是由于温度改变时会造成一些间接的影响，如改变了络合物溶液的组成等，故情况稍微复杂些。通常沉积温度保持在室温条件下。 基体材料的选择 在不同的基体材料上，离子的沉积电位是不同的，电沉积制备的薄膜将会有不同的表面形貌。主要原因包括：基体表面上 晶核的生成及长大速度不能控制；使用基体的晶体结构不规则 (一般为多晶结构 )；基体与沉积层的晶格常数不一2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 25 致；基体材料中的杂质将会影响膜的质量。所以只有选择适当的基体材料才能制备出良好的薄膜。 电沉积在原理上比较简单，但在电化学方面变得很复杂，因为除了沉积出三元 (四元 )的 CIS(CIGS)外，还有可能沉积出单一元素或者其他二元素相。 GuUlen等用 XRD 和选择化学刻蚀的方法确定 CuSe和 InSe化合物是前驱物膜的主要杂相。一般采用电沉积法制备 CIGS 薄膜，要与蒸发法或溅射法结合起来调整元素配比，才能得到高质 量的薄膜 _2 。 第二章 2009-2010年世界 CIGS薄膜太阳能电池产业发展状况分析 第一节 2009-2010年世界薄膜太阳能电池的发展分析 一、 全球薄膜太阳能电池产业迅速发展 2008 年全球薄膜太阳能电池产量达 892 MW，同比增长 123%，而在 2007年全球薄膜太阳能电池产量达到 400 MW，也较 2006 年的 181 MW 增长 120%。产量增速连续两年超过 120%，显示了薄膜太阳能电池极为强劲的发展势头。 作为传统太阳能制造大国的日本，由于 2008 年全球硅原料需求畅旺导致价格高涨，其太阳能电池厂 商纷纷转往材料成本低的薄膜领域发展。 2008 年日本薄膜太阳能电池产能达 440.5 MW，同比增长 133.7%。 从目前全球太阳能电池的发展趋势来看，虽然硅基太阳能电池占据主流地位，但是它仍然存在不少缺陷，而薄膜太阳能电池作为一种新的选择出现，虽然短期内替代硅基太阳能电池的主流地位并不现实，但它对于全球光伏产业的巨大推动作用却毋庸置疑。 另外，全球薄膜太阳能龙头美国 First Soalr 计划于 2014 年使其碲化镉 (CdTe)薄膜太阳能电池模块每瓦制造成本达到 0.520.63 美元，相较于目前每瓦约 0.93美元 的成本下降 30%40%，转换效率由目前 10.9%拉升至 12.5%，这无疑也将大大增加薄膜太阳能电池厂商的信心。 从历史上看，发生经济危机的时候往往就是行业发生变化和更新换代的时候。这对印刷太阳能电池等新兴技术来说，是一个巩固优势、扩展市场的好机会。2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 26 比起只能通过发电站传输的传统电池，印刷太阳能电池能随时随地为用户提供电能，因此未来的市场前景非常广阔。” 目前人们使用的大多数太阳能电池都是用晶体硅制成的，而且它们一般都被放置在玻璃等硬性承印物上。 据预测，碲化镉 (CdTe)、铜铟镓二硒 (CIGS)和染料敏 化太阳能电池 (DSSC)等有机薄膜太阳能电池的销售额将从 2009 年的不到 5 亿美元增长到 2014 年的200 亿美元。 到那时，薄膜太阳能电池将广泛采用聚酯有机材料进行生产，而且随着印刷速度的提高、成本的下降和产量的增加，有很一大部分薄膜太阳能电池都通过印刷的方式生产出来。 公司 认为在未来 10 年内，至少将有 50%的太阳能电池会采用印刷的方式进行生产。 目前，欧洲国家在推动印刷太阳能技术的发展上所起到的作用非常大，因为它们不但能为太阳能技术的开发提供了充足的资金，而且还能给太阳能电池的用户提供一定的补贴或税收优惠。 对与太阳能电池有关的项目来说，筹措资金并不是一件很困难的事，只是有时候需要人们等待的时间长一些。以印刷有机太阳能电池为例，当前的经济衰退无疑是给它带来了一个新的发展机遇，因为很多人都在寻找新的能源解决方案。很多企业都引进了太阳能电池的生产设备，以便为即将到来的经济复苏做好准备。” 目前，最活跃的一个印刷电子领域就是染料敏化太阳能电池 (DSSC)，因为它在所有薄膜技术中的应用范围最广。 作为欧洲最著名的印刷电子贸易协会，有机电子协会认为印刷电子技术最早将在消费品领域得到应用。在不远的将来，这项技术还 将延伸到对与建筑物融为一体的太阳光电板（ BuildingIntegratedPhotovoltaic， BIPV。将太阳光电系统结合建筑设计的一种节能建材产品，可直接取代传统屋顶、窗户、外墙及遮阳 /雨棚等。可大幅改善传统太阳光电系统笨重外型，不但美观，而且还可以增加空间效益；打造另一个太阳光电建筑产业的市场商机 )的生产过程中。 据预测，从 2015 年开始，安装在住宅楼的房顶、外墙和其他地方上的印刷有机太阳能电池板将与电网相连，以便享受政府部门提供的上网电价政策（如补2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 27 贴、税收减免等）。在今天的欧洲，似乎只有非晶硅 太阳能电池才能享受长期保护电价，而再过 5 年左右，有机电子材料将达到或超过非晶硅的导电水平，并能与多晶硅的性能相媲美。 等到那个时候，太阳能电池的成本将达到与传统发电成本相同的水平，这也将进一步提升太阳能电池在能源市场上的份额。 欧洲光伏工业协会（ EPIA）曾经预测，到 2020 年，太阳能电池在欧洲电力销售领域所占的市场份额大约为 2%到 3%，而去年年底，该协会将这一预测数据提高到了原来的四倍，达到了 12%。 与这种乐观预期相反的是，德国政府于近日宣布，截止到 2010 年，太阳能发电只能占到该用电量的 2%到 3%。德国目前是欧洲地区安装太阳能电池数量最多的国家之一，因为它能为这类用户提供非常优厚的再生能源补贴。 直到现在，德国还在全球每年新增的太阳能产能中占据着一半以上的份额，但它在全球太阳能市场上的领导地位已经被西班牙所取代，后者在去年共安装了总发电量为 2511 兆瓦的太阳能装置。这一数字分别比德国和美国新增的发电能力高出了三分之二和七倍。 人们之所以预计太阳能电池在欧洲的增长速度会有所减慢，主要是因为西班牙政府对新增产能设置了 500 兆瓦的上限，但在其他欧洲国家，太阳能电池的产能将在政府的刺激下得到进一步提升 。意大利就打算在今年将自己的太阳能电池产能提高一倍，达到 500 兆瓦。 欧洲光伏工业协会希望太阳能电池在欧洲的持续增长能够帮助投资者建立信心，而且随着成本的逐渐下降，这个领域的规模也将变得越来越大。 薄膜太阳能电池也做好了为用户提供更高投资回报率的准备。染料敏化太阳能电池的回本速度非常快 通常在 18 个月到 2 年之间，而非晶硅太阳能电池的回本时间可能就要前者长 2 到 3 倍。 但是 2009 年，晶体硅太阳能电池的成本也出现了大幅下滑 仅在第一季度就下跌了 20%左右。这主要是由多晶硅供应商产能过剩造成的，而且根据 预测，这将使多晶硅的价格从 2008 年的 400 美元 /千克下降到 50 美元 /千克。原材料成本的急剧下降迫使很多非晶硅太阳能电池的生产商开始想方设法降低产品价格。 目前，印刷太阳能电池并没有与晶体硅太阳能电池展开直接竞争，因为它的2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 28 第一批商业化产品都被投向了消费市场，这对太阳能电池来说，是一个全新的市场。 位于英国威尔士的 G24Innovations 公司一直致力于为消费品提供染料敏化太阳能电池技术，而且他们现在已经成为了新一代用于弱光和室内环境中的染料敏化薄膜太阳能电池的第一个商业制造商。 在过去的 5 到 6 年间， 与建筑物融为一体的太阳光电板（ BIPV）一直被人们认为是欧洲地区最具潜力的一个市场，而且它们大多是采用印刷过程进行生产的。市场调研机构 NanoMarkets 预测，全球 BIPV 的销售额将从 2008 年的 5.28美元增长到 2015 年的 82 亿美元。 在 BIPV 系统中，太样能电池元件是直接嵌在建筑材料中的，因此它们可以传统太阳能电池板的理想替代品。 薄膜太阳能电池已经证明了自己在 BIPV领域中具有比晶体硅模块更高的成本和能源效率。据预测，薄膜太阳能电池将在未来六年内成为市场上的新一代霸主，并且有 80%的薄膜太阳能 电池都将采用晶体硅技术。 二、三种薄膜太阳能电池进入规模生产 薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池，其用材较少，工艺简单，能耗较低，具有一定的竞争力。目前已经能进行产业化大规模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)。 这 3 种薄膜电池目前在世界范围内都有厂家在规模化生产。例如美国的FirstSolar 公司在 2007 年就将碲化镉薄膜太阳能电池产量扩大到 207MW，成为世界第四大太阳能电池制造商，其产能超过 300MW，成为目前 世界上发展最快的薄膜太阳能电池企业，其宣布的成本仅为每瓦 1.47 美元，远远低于同期的晶体硅太阳能电池成本。而在世界范围内也出现了硅基薄膜太阳能电池生产厂，包括美国的 UnitedSolar 公司、日本的 Kenaka 公司和三菱公司、德国的 Schott 公司等都已推出非晶硅薄膜太阳能电池的生产线。日本夏普公司在 2007 年晶体硅太阳能电池的生产出现了 16%的下滑，公司推出了新的太阳能电池发展战略，即大力推进硅薄膜太阳能电池生产线的建设，并将晶体硅太阳能电池产业生产基地向2010-2015 年中国铜铟镓硒（ CIGS）薄膜太阳能电池产业动 态及投资策略咨询报告 北京 双赢纵横信息咨询中心 出版 29 中国或其他制造成本较低的国家转移。铜铟镓硒薄膜太阳 能电池由于其制造难度较大，目前还没有真正形成大气候的太阳能电池厂，但是世界多家太阳能电池公司或研发单位都在加紧研究，使这种太阳能电池尽早进入大规模工业化生产阶段。 三、薄膜太阳能电池企业纷纷布局 多晶硅投资热潮还未消退，最近，企业资本又大手笔频投薄膜太阳能电池市场。继 2009 年 2 月份汉能控股集团宣布将投入 280 亿元启动广东河源薄膜太阳能电池研发制造基地之后， 3 月份，四川又有多家企业近 230 亿资金转投薄膜太阳能电池生产。 资本的频频动作引起业界关注与讨论，薄膜太阳能电池也不负众望，其快速增加的市场份额呈现 出欲分太阳能电池市场的强劲势头 。 目前，多晶硅技术前景、产能以及市场饱和度与市场的需求存在一定偏差。短期来看，国内市场的多晶硅的需要量小于目前已经被批准的多晶硅产能。在近两、三年内，企业如果上马多晶硅项目，必将承受很大的市场压力，而投资薄膜太阳能则相对市场压力要小很多，市场前景也是比较乐观的。尽管从市场发展长期来看，随着国内市场的启动，多晶硅的发展前景也是很乐观的。但薄膜太阳能电池与多晶硅太阳能电池共分天下的可能性非常大。 与多晶硅相比，薄膜太阳能电池具备成本低、技术成熟、污染较小的优势，更加适合大规模建设 、城市民用建筑使用。其设备议价能力将比其