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展分析薄膜太阳能光伏产业发展分析报告(完整版)目录一、引言……………2二、薄膜太阳能光伏产业的发展现状和趋势……2(一)薄膜太阳能电池定义…………………2(二)薄膜太阳能电池分类及应用…………3(三)薄膜太阳能光伏产业发展现状………5(四)薄膜太阳能光伏产业发展趋势………7三、薄膜太阳能电池生产厂家概况………………11(一)国外薄膜太阳能电池生产厂家………11(二)国内薄膜太阳能电池生产厂家………20四、总结……………25五、建议……………27一、引言2004了多晶硅原料企业的超高利润,而2007年美国FirstSolar的亮丽表1.3美元/瓦的低成本,11%左右的转换率,欧洲北美的巨额订单,不受原料限制的大规模生产成就了FirstSolar的高利润,高收入,高可靠的盈利预期,也促使业界发现属于薄膜时代的来临。在2007年和20081年以后,而且新增订单不断,除了美国FirstSolar,日本夏普也开始大规模投入薄膜领域,而德国的Q-CELL肖特等也大力投入薄膜事业,台湾几乎瞬间投入了超过10大主要驱动力。二、薄膜太阳能光伏产业的发展现状和趋势薄膜太阳能光伏产业主要由CdTe(碲化镉)、CIS(铜铟硒)/CIGS(铜铟硒镓)、硅基薄膜三类电池组成。(一)薄膜太阳能电池定义效应的薄膜。这种薄膜厚度仅需数μm,在同一受光面积之下可较硅晶圆太阳能电池大幅减少原料的用量。(二)薄膜太阳能电池分类及应用CdTe(碲化镉)薄膜薄膜层为CdTe/CdS(碲化镉)材料的太阳能电池,主要用于光伏发电。CIS(铜铟硒)/CIGS(铜铟硒镓)薄膜CIS(CopperIndiumDiselenide)或是CIGS(CopperIndiumGalliumDiselenide),主要用于光伏发电。硅基薄膜主要是指薄膜层带A-Si的薄膜电池,根据设备的生产工艺可以分为下面的几种:单结A-Sia-si/uc-si(非晶/微晶)、双结a-si/uc-si(非晶/微晶)、三结非晶硅等,主要用于光伏发电。GaAs(砷化镓)薄膜GaAsMultijuction(多接面砷化镓)在单晶硅基板上以化学气相沉积法成长GaAs薄膜所制成的薄膜太阳能电池。具有30%以上的高转换效率,很早就被应用於人造卫星的太阳能电池板。新一代的GaAs(砷化镓)多接面(将多层不同材料叠层)太阳能电池,如GaAs、Ge和GaInP2三接面电池,可吸收光谱范围极广,转换效率目前已可高达39%,是转换效率最高的太阳能电池种类,而且性质外,预期并不会成为商业生产的主流。色素敏化染料(Dye-SensitizedSolarCell)(TiO2)纳米微粒薄膜、染料(光敏化剂)、电解质和ITO电极所组成。此种太阳能电池的优点在於二氧化钛和染料的材料成本都相对便前主要缺点:一是在於转换效率仍然相当低(平均约在7~8%,实验室产品可达10%),且在UV照射和高热下会出现严重的光劣化现象,二是在于封装过程较为困难(主要是因为其中的电解质的影响),因此目前吸引力,多家实验机构仍然在积极进行技术的突破。有机导电高分子(Organic/polymersolarcells)有机导电高分子太阳能电池是直接利用有机高分子半导体薄膜(通常厚度约为100nm)作为感光和发电材料。此种技术共有两大优点:一在於薄膜制程容易(可用喷墨、浸泡涂布等方式)如NB、PDA的户外充电上面,市场领导者是美国Konarka公司。不过,由于转换效率过低(约4~5%)展市场应该是结合电子产品的整合性应用,而非大规模的太阳能发电。InP(磷化铟)电池薄膜层为InP(磷化铟)GaAs转换率,高价格,预计很难在发电市场获得应用,主要是太空应用。Poly-Si(CrystallineSilicononGlass)薄膜德国Q-CELL旗下的一个CSG公司专注的一种电池,原理就是CrystallineSilicononGlass(玻璃衬底上直接镀多晶硅薄膜)。暂时没有投产,主要是光伏发电用。(三)薄膜太阳能光伏产业发展现状点。2007年美国FirstSolar以1.3美元/瓦的低成本,11%左右的转换FirstSolar技术在太阳能光伏产业的应用逐渐升温。和晶硅太阳能电池相比,薄膜太阳能电池具有以下优势:1、成本优势明显:多晶硅材料价格较高,薄膜太阳能电池成本优势凸现。2002年2008改观,2008仍维持高位。5MW的生产规模下,非晶硅薄膜太阳能电池组件的生产成本也在2美元/瓦以下,而单线产能达到40MW-60MW更低。相对于平均3.5美元/瓦的国际市场销售价格而言,其利润空间可见一斑。2、能量返回期短转换效率为6%的非晶硅太阳能电池,其生产用电约1.9度电/瓦,由它发电后返回的时间约为1.5-23、大面积自动化生产目前,世界上最大的非晶硅太阳能电池是SwitzlandUnaxis的KAI-1200PECVD设备生产的1100mm*1250mm单结晶非晶硅太阳能电池,起初是效率高于9%。其稳定输出功率接近80W/片。商品晶体硅太阳能电池还是以156mm*156mm和125mm*125mm为主。4、弱光响应好(充电效率高)上海尤力卡公司曾在中国甘肃省酒泉市安装一套6500瓦非晶硅太阳能电站,其每千瓦发电量为1300KWh,而晶体硅太阳能电池每千瓦的年发电量约为1100-1200KWh。5、技术突破带来应用新方向:组合建筑,环保又节能薄膜太阳能电池适合与建筑结合的光伏发电组件(BIPV)要方向。还存在一些问题:1、效率低14%-17%(AMO)100010-12%2、稳定性差其不稳定性集中体现在其能量转换效率随辐照时间的延长而变化,太阳能电池的应用。3、相同的输出电量所需太阳能电池面积增加光照面积有限的情况下限制了它的应用厂商纷纷投产,薄膜技术应用渐趋升温薄膜技术的进步给厂商带来了新的发展思路,也正是看到2007年FirstSolar在薄膜太阳能电池领域的出色表现,各厂商纷纷投产进军薄膜领域。2005年4月夏普开始正式受理薄膜太阳能电池定单。2007年11月底建设新生产线,并于2008年10月夏普举行了供货仪式,将薄膜硅太阳能电池的年生产能力从15MW提高到160MW南通、孚日股份、金太阳等厂商已经制定投产或扩产计划。(四)薄膜太阳能光伏产业发展趋势CdTeCIS/CIGS佼佼者。其发展趋势分别如下:CdTe2007年其全球出货量约180MW排名第二),目前CdTe电池商业化产品效率已超过12﹪。截至2008年1月,美国部分企业实验室CdTe组件的转换率高达16.5%,具体到商业化生产中,短时间内很难达到这个水平。CIGS在高光电效率低材料成本的好处下(在实验室完成的CIGS光电池,光电效率最高可达约1913﹪)。12)关键原料的供应;(3)缓冲层CdS潜在毒害。截至2008年2月,全球CIS/CIGS电池的实验室最高转换率达19.5%,具体到商业化生产中,短时间内很难达到这个水平。截至2008年2月,全球硅基薄膜组件主要有三种:单结非晶硅和双结非晶硅组件转换率5%-8%,双结非晶硅/微晶硅组件转换率8%-10%8%大,就算到2013年依然是薄膜中的霸主。而目前新上的项目主要是单结非晶硅、双结非晶硅和非晶/微晶硅。其中亚太地区(中国台湾地区等)主要是单结、双结非晶硅日本地区主要是非晶/微晶硅。欧洲主要是双结非晶硅和非晶/微晶硅。美国三结非晶硅占据不错的地位,同时其他非晶薄膜也有涉及。从成本的角度来看,非晶/微晶的成本在硅基有关系外,自己的调试和开发能力也有一定的重要性。上述列举CdTe(碲化镉)薄膜、CIS(铜铟硒)/CIGS(铜铟硒镓)薄膜和硅基薄膜各产能、产量及市场份额现状和趋势如下表:全球产能:兆2007200820092010201120122013CdTe33050811531865270535553625CIS/CIGS126.5269464591.5721.58801070硅基薄膜43414682090.2680.311937464158全球890.522453707.51376545.81818853CdTe市场份37.0622.6331.1036.3141.3343.4540.95CIS/CIGS市14.2111.9812.5211.5111.0210.7612.09硅基薄膜市场48.7465.3956.3952.1847.6545.7946.97全球市场份额100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0全球产量:2007200820092010201120122013CdTe1803507211224196027373136CIS/CIGS25.484.5185.5341.5484627.5773硅基薄膜217.258511041605214426493151全球422.61019.2010.3170.45886013.7060CdTe市场份42.5934.3335.8638.6142.7245.5144.42CIS/CIGS市6.018.299.2310.7710.5510.4310.95硅基薄膜市场51.4057.3854.9150.6246.7344.0544.63全球市场份额100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.02010年其市场份额有望达到15%。3-5年随着薄膜技术的日趋成熟,碲化镉(CdTe)和CIGS等技术将会有新的突破,卷式(roll-to-roll)设备和可印刷铜/铟/镓/硒(CIGS)墨水等光伏产业新一轮增长。特别是2008年由于美国应用材料,瑞士Oerlikon,日本ULVAC等顶级的设备厂商大量推出标准设备,同时韩国Jusung,美国XsunX技,北京的北仪创新,美国的EPVNanoPV,香港的华基光电,匈牙利的EnergoSolar,欧洲的STF等相继推出低成本的5兆瓦生产线也获得了客户的青睐,设备的驱动及大量资本的进入促使2007年和2008年称为非晶硅大规模应用的元年,也因此导致晶硅和非晶硅的格局将会因此而改变。三、薄膜太阳能电池生产厂家概况(一)国外薄膜太阳能电池生产厂家见下表序厂家名称产品类型产能及其他号(国别)2007年产量200MW233%电池制造商中唯一专职从事薄First1(碲化镉)(美国)最大的电池或者电池板公司。产能约210兆瓦,产量165兆瓦截至2007率:2003年约7%,2006年约9%200710.5%。CDTE(碲化镉)电池组件产量产能都是全球第二(仅次于FirstSolarAntecSolar全球核心企业之一。2EnergyAG(碲化镉)2005107.5(德国)兆瓦;2006年产能还是产量7.5兆瓦;2007年产能达到兆瓦,当年产量2008-2010年产能预计还是保持25兆瓦,产量逐步爬升。200715ARENDISRL3(碲化镉)三个FirstSolar的基地总产(意大利)能为250MW。碲化镉薄膜太阳电池组件全球排Canrom名第三,非常小规模的实验生产4(碲化镉)(1兆瓦产能)。cs(美国)2007年产能达到5兆瓦,预计2009年增加到兆瓦。GMBH2005年产能达到255(Q-Cell)(碲化镉)2013年增加到兆瓦。(德国)全体团队成员大约全部为资深专家,并且研发了转换率高达16.5%的组件,下一步Solar预计就是规模生产,预计2008
6(碲化镉)(GEEnergy)年会启动20-30兆瓦的生产线,(美国)接着进行更多的扩产,不过最快预计也需要到2009年才能够投产。7Solar(碲化镉)公司拥有技术资本市场(美国)丰富的管理层,同时有一些资本公司的支持,一期支持了一个3兆瓦的初产项目(这个项目于2007年9月试产,无限接近大2007年获得另外一个资本公司的投资,计划2008年年底之前上200兆瓦的项目。20061.4兆瓦,WürthSolar8CIS(铜铟硒)2007年产能14.8兆瓦,2008(德国)年产能25兆瓦。日本最大的CIGS电池组件公司,也是全球主要的CIGS公司之一。HondaSoltecCIGS92007年6月投产后的产能是(日本)(铜铟硒镓)27.5扩产计划。CIGS领域具有不错的地位,从目前的转换率来看,也是CIGSGlobalCIGS10Solar(美国)(铜铟硒镓)率来看:德国WürthSolar11.50%全球CIGS最高,GlobalSolar9.8%占据第二,预计2008年产能从2007年的4.2兆瓦提升到40兆瓦,2009年进一。日本第二大的CIGS电池组件CIGS公ShowaShell司之一。11SolarCIS(铜铟硒)2007年7月投产一期工厂20兆瓦(日本)厂。CIGS电池组件组装,2007年生产的电池全部运送中国
Miasolé、CIGS12组装,暂时没有公告客户情况,(美国)(铜铟硒镓)不过预计初期试验合作客户及欧洲客户为主。是全球首个CIGSSe电池企业。JohannaCIGSSe13Solar(德国)(铜铟镓硫硒)80%销售到西班牙、意大利等国家或者地区。美国主要CIGS电池组件企业AscentCIGS14之一。Sola(美国)(铜铟硒镓)2008年初投产首期1.5兆瓦的产能,同时建设二期25兆瓦的产能,预计二期产能在2009是美国和欧洲市场。产品实验室转换率可以达到ISETCIGS1513.6%(美国)(铜铟硒镓)没有公布任何产能及扩产计划。全球最大非晶硅电池生产企业,只专注于三结。2007年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。A-Si/A-SiGe/A-FY2007宣称其电池效率最高可UnitedSiGe达13%,模组效率最高可达
Solar(以掺锗的三层168.5%。Ovonic结构、以可挠式20050701-20060630财年收入)的不锈钢金属基87.58.6百万板为主力产品)约32兆瓦,三结组件均价约2.73美元/瓦;2007财20060701-20070630)太阳能收入98.4百万美元,产量兆。全球第二大的硅基薄膜电池或者电池板提供商。2007年以48MW的产量成为薄膜太阳能电池第三大生产商。Kanekaa-Si/a-Poly-Si主力销售产品是玻璃基板的单17Solartech/非层a-Si的太阳能电池/模组,模(日本)多晶)组效率已可达8%。2005年电池产能2006年电池产能约兆瓦,2010年产能扩产到130产量兆瓦。目前仍多以量产单层a-Sia-Si/μc-Si的堆叠式(tandem)产品,2007年产量21MW,为薄a-Si/μc-Si/a-SharpThinSiGaAs18Film前十大薄膜太阳能电池厂商中/微(日本)唯一商业化量产销售a-Si/μ晶/非晶砷化镓)c-Si堆叠式产品的厂商。2007年年底之前薄膜产能兆瓦中a-Si/μc(双结)兆瓦,GaAs3兆瓦,2008年夏普打算投资220亿日本将薄膜产能提升到160兆瓦(截至2008年10取2010年将薄膜产能提升到10002010年3产)。PV”)进行大型玻璃基板的生产。200210兆瓦,2007年/μc-SishiHeavy扩产非晶/微晶叠层兆瓦;
19/微Industries)晶)(日本)a-Si薄膜电池全球主流企业之一。Bangkoka-Si200720Solar(叠层非晶)产能最大的几个全球性企业之(泰国)电池企业。三洋从1980年即开展这项Sanyoa-SiSingle21Amorton(非单晶)(日本)所以三洋Amorton一直保持5兆瓦不动。Schott首期一条非晶/微晶生产线a-Si/μc-Si22SolarThin2010年递增一条线(非晶/微晶)Film(德国)达到兆瓦。2007年产能为13.25兆瓦,2007年6月融资77.5百万美元准备在数年内递增85EPVSolara-Si23兆瓦产能的太阳能企业。首期(美国)(叠层非晶)25兆瓦的产能计划2008年达到85兆瓦的产能,届时总产能达到100兆瓦。全球唯一一个Poly-Si24CSGSolar(德国)(CrystallineSilicononGlass换率为7%左右。2005设,2006年投产兆瓦产能,Poly-Si(玻璃衬底上直接镀多晶硅薄膜)2007年投产20兆瓦产。A-Si/A-SiGe电池组件转换率8%左右,属于薄膜领域专25富士电机(日本)注的企业塑料衬底(plastic)的双结非晶硅太阳电池,稳定效率8%.2007年产能A-Si/A-SiGe(渗锗双层非晶)12兆瓦,2008年10月达到40兆瓦。A-SiSingle,2007年年底A-SiSingle薄ErsolThina-Si/μc-Si膜26Film/型公司之一。(德国)微晶)MoserBaer首期40MW(另追加565MWPhotoa-SiSingle投资金额约亿美元),预计27(非单晶)2008年下半年投产。(印度)(二)国内薄膜太阳能电池生产厂家序产品类别产能及其他号区)同时生产销售单晶硅、多晶硅、拓日新能源a-Si1非晶硅电池;(深圳)(叠层非晶)2005年非晶硅电池产量4.6兆62006年非晶硅电池产量8.73能2007年保持非晶硅产能9.5兆瓦。国内最大的非晶硅企业之一。2003年成立并宣布进行非晶硅北京世华2(北京)(叠层非晶)为线投产。中国建材09年拟定两年内计划上100MWa-Si3国际工程的薄膜太阳能电池。(叠层非晶)(蚌埠)台湾第一家生产太阳能非晶硅大丰能源a-Si4科技地区薄膜电池最大的生产企业。(叠层非晶)(台湾竹南)2006年及以前的产能是3兆瓦,2007年产能兆瓦。2006年非晶硅电池的产量2.5天津津能A-Si5(天津)(叠层非晶)20075仅次于深圳拓日。6普乐新能源a-SiSingle,截止2007年(安徽蚌埠)经做到45W(叠层非单晶)在6%左右,稳定效率5.7%。2006年A-SiSingle单结非晶硅电池产量2.5兆瓦,非晶硅领域前5名;深圳创益A-SiSingleA-SiSingle电池转换率应该7(深圳)(叠层非晶)在5.0%左右。规划从2006年到2010三期建成拥有年产100至预计没有电池组件或者电池方深圳日月环A-SiSingle8(深圳)(叠层非单晶)品。单结非晶硅转换率应该是5%以
黑龙江哈克A-SiSingle9(哈尔滨)(叠层非单晶)在500万元人民币以内。到2010年年产非晶硅薄膜太阳能电池500MW,首期50
新奥集团a-Si10(河北廊坊)(叠层非晶)6%无锡尚德/μc-Si20084011(上海)(非晶/微晶)2009年递增产能到506%左右,采用非晶/微晶双结。Single2008年年底30兆瓦,2009绿能科技12(非单晶)年年底50兆瓦。(台湾桃园)2008年第二季度兆瓦a-SiSingle富阳光电三季度2条生
13(非单晶)(台湾桃园)产线,每条产能2009年新增一条达到兆该公司主要以专注研发转换效率大于8.5%之双藕合(dual宇通光能a-Si/μc-Sijunction)非晶/微晶硅薄膜太14(台湾台南)(非晶/微晶)阳能电池。预估完成设备安装后初期单条线的产能为60百万瓦威海蓝星泰a-Si15瑞光电无法参考。(叠层非晶)(威海)50MW(2吉富中国投a-SiSingle16资(非单晶)结非晶硅/14MW,(山东烟台)至64MW)(1联相光电a-SiSingle以升级为双结非晶硅/微晶硅生17(台湾台中)(非单晶)产线2008年第一季度(3月份)投产。(1旭能光电a-SiSingle以升级为双结非晶硅/微晶硅生18(台湾台中)(非单晶)产线兆瓦),2008年年中(6-8月份)投产强生光电a-Si2008年1月投产(公司网19(南通)(叠层非晶)站报道)产能兆瓦。第一条5兆瓦生产线于2007
源畅光电a-Si20年8月投产,后续增加到(常州)(叠层非晶)条生产线总计155兆瓦。从事非晶硅光电薄膜电池赣能华基新产能5MWa-Si21能源终规模十条(年产能50MW)(叠层非晶)(江西)的非晶硅光电薄膜电池生产线。20082008年5月8中山铨欣照a-Si
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