薄膜光伏技术与市场发展前景
仅在数年以前,薄膜光伏(Thin Film Photovoltaics,以下简称 TF PV)技术在光伏产业
中还只能用
“微不足道”来形容,只是在诸如计算器这样一些简单的产品中得到应用。除非晶
硅外,一些
TF PV 材料还只是刚刚走出实验室。
1.市场前景
根据预测,TF PV 市场将由 2007 年的 10 亿美元增加到 2008 年的 16 亿美元,在 2010 和
2015 年则将分别攀升到 34 亿美元和 72 亿美元。2005 年 TF PV 占整个 PV 市场的份额还不到
5%,但到 2015 年有望上升到约 50%。较传统 PV 技术,TF PV 将通过在很多应用中提供更
有成本竞争力的解决方案去抢占市场,并凭藉其独有的特性(重量轻、灵活性、易于嵌入其
他材料)开发出新的应用。
传统 PV 的最大弱点是高昂的电池制造成本。PV 面板是以晶硅为原料,通过昂贵的步进
重复批处理工艺制造。薄膜技术可以解决类似问题并开发太阳能的新应用。但
TF PV 的发展
道路也并非一片阳光,这项技术还将面临诸多挑战,例如,近来晶硅原料的短缺由于替代
材料的兴起而开始缓解,这样就消除了
TF PV 需求增长的一个主要动力。
2.成本/性能
TF PV 技术所涉及的材料主要包括非晶硅(α-Si)、碲化镉(CdTe)、铜铟镓硒
(
CIGS)、铜铟硒(CIS)以及有机和有机-无机混合材料,每种材料都各有利弊。下表列出
了主要
TF PV 材料及其利用状况。
表
1 PV 材料及利用状况
材料
效率(%)
利用状况
镓硒/磷化铟/锗混合材料
35
仅实验室
镓硒
25
除某些空间利用外尚未广泛应
用
磷化铟
22
仅实验室
晶硅
25
PV 市场中最常用的材料
多晶硅
20
广泛应用
铜铟镓硒
20
TF PV 市场中份额正在增长
碲化镉
17
TF PV 场中增长迅速,但大多
来自一家公司
非晶硅
10
TF PV 中最为常见
有机材料
4-8
尚未应用,但有几家公司正积
极尝试商业化
能源价格的波动对向替代能源技术的转移起着重要的推动作用。太阳能因其取之不尽、用
之不竭的特性对人类有着巨大的吸引力,但传统的
PV 有其弱点:面板较重,生产成本高,
不够灵活,而且硅原料的供应不稳定。因此,
PV 大多只能针对相对狭窄的市场或其应用必
须具备特定的条件,例如可以获得补贴或其他电力来源匮乏的地方。