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晶硅產(chǎn)品的市占率達(dá)到95%，是光伏行業(yè)的絕對(duì)主流，這是不是意味著薄膜太陽能電池未來會(huì)被逐漸淘汰呢？

在光伏產(chǎn)業(yè)中，薄膜太陽能電池技術(shù)一直備受關(guān)注。盡管晶硅電池技術(shù)是目前的主流，但薄膜太陽能電池技術(shù)依然擁有廣闊的發(fā)展前景。本文將詳細(xì)介紹薄膜太陽能電池技術(shù)的類別、優(yōu)缺點(diǎn)以及未來的發(fā)展趨勢(shì)。

一、薄膜太陽能電池技術(shù)的類別

薄膜太陽能電池主要分為非晶硅、銅銦鎵硒、砷化鎵、碲化鎘和鈣鈦礦幾大類別。其中，非晶硅由于光電轉(zhuǎn)換效率低和衰減嚴(yán)重等問題，已經(jīng)被光伏行業(yè)淘汰。銅銦鎵硒雖然具有較高的轉(zhuǎn)換效率，但由于原材料成本高、工藝復(fù)雜等問題，使得其成本難以降低，與晶硅組件相比沒有優(yōu)勢(shì)（在100MW規(guī)模上，最先進(jìn)的銅銦鎵硒生產(chǎn)線的成本約為每瓦0.7美元，和晶硅組件現(xiàn)在每瓦1元左右的市場(chǎng)價(jià)格相比，價(jià)格差距較大），另外其柔性優(yōu)勢(shì)也被晶硅柔性產(chǎn)品所取代。砷化鎵雖然轉(zhuǎn)換率高，但由于成本太高，其商業(yè)化應(yīng)用的可能性幾乎為零。鈣鈦礦電池雖然優(yōu)點(diǎn)頗多，但其在穩(wěn)定性、壽命、效率衰減等方面存在的問題，使其短時(shí)間內(nèi)難以投入工業(yè)生產(chǎn)。

▲ 大規(guī)模用于地面電站的碲化鎘光伏組件 ?First Solar

二、碲化鎘薄膜太陽能電池的優(yōu)點(diǎn)

碲化鎘薄膜太陽能電池是目前商業(yè)化應(yīng)用最廣泛的薄膜組件類型，其在薄膜組件中的占比超過90%。碲化鎘電池是直接帶隙材料，其主要優(yōu)勢(shì)包括光吸引性好、理論轉(zhuǎn)換效率高、弱光性能好以及可靈活定制生產(chǎn)等。此外，碲化鎘薄膜太陽能電池的制造工藝相對(duì)成熟，可以大規(guī)模生產(chǎn)。

碲化鎘薄膜電池組件研發(fā)制造最具代表性的企業(yè)有美國的第一太陽能和國內(nèi)的龍焱能源，兩家公司都擁有自己的核心技術(shù)和生產(chǎn)裝備制造能力。

其中第一太陽能是碲化鎘薄膜組件的行業(yè)龍頭，預(yù)計(jì)到2026年將建成超過25GW的年產(chǎn)能。截至目前，第一太陽能積壓的組件訂單已達(dá)82GW，產(chǎn)能已排至2028年，他們正在本土和海外建設(shè)更多的制造產(chǎn)能，以滿足近期和中期不斷增長的積壓訂單。美國已經(jīng)將第一太陽能的碲化鎘技術(shù)視為對(duì)沖我國光伏產(chǎn)品及技術(shù)給其新能源市場(chǎng)所帶來的挑戰(zhàn)的最重要手段。

2008年成立的龍焱能源率先打破國外對(duì)碲化鎘薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)化的壟斷，在中國建立起集核心工藝設(shè)備、材料和工藝技術(shù)全國產(chǎn)化的規(guī)?；a(chǎn)碲化鎘薄膜組件產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈，同時(shí)早在2012年憑借產(chǎn)品的可靈活制定顏色圖案、透光度、尺寸、結(jié)構(gòu)等優(yōu)勢(shì)就在BIPV領(lǐng)域進(jìn)行差異化布局，經(jīng)過11年的積累沉淀，龍焱已經(jīng)成為行業(yè)公認(rèn)的中國BIPV領(lǐng)域的領(lǐng)跑企業(yè)。

▲ 碲化鎘光伏建材產(chǎn)品及BIPV應(yīng)用 ?龍焱能源

三、碲化鎘薄膜太陽能電池的發(fā)展趨勢(shì)

目前，碲化鎘薄膜太陽能電池的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

降低成本：隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，碲化鎘薄膜太陽能電池的生產(chǎn)成本正在逐漸降低。其中，核心工藝設(shè)備的國產(chǎn)化和規(guī)?；a(chǎn)是降低成本的關(guān)鍵。例如龍焱能源，除了積極布局BIPV業(yè)務(wù)，投資建設(shè)的最新一代超大面積高效碲化鎘薄膜組件生產(chǎn)線計(jì)劃于2024年完成，這條生產(chǎn)線不僅是龍焱未來打造“GW級(jí)產(chǎn)能”的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)還將創(chuàng)造領(lǐng)先于行業(yè)的制造成本，據(jù)了解，每瓦的生產(chǎn)成本將控制在1塊錢以下，最終目標(biāo)是將生產(chǎn)成本降到更低的水平。

提高效率：目前，量產(chǎn)碲化鎘薄膜太陽能組件的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到19%以上，但仍有較大提升空間（碲化鎘電池理論極限轉(zhuǎn)化效率32％-33%，目前小面積電池光電轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄為22.1%）。未來，通過進(jìn)一步優(yōu)化材料和工藝技術(shù)，提高轉(zhuǎn)換效率將是碲化鎘薄膜太陽能電池發(fā)展的重要方向。

▲ 第一太陽能量產(chǎn)Series 7碲化鎘光伏組件轉(zhuǎn)換效率及衰減數(shù)據(jù)

拓展應(yīng)用領(lǐng)域：除了標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品可用于地面電站、屋頂分面式電站等常規(guī)電站外，定制化產(chǎn)品將在BIPV領(lǐng)域、新能源汽車玻璃、新型農(nóng)業(yè)大棚以及“光伏+”場(chǎng)景中得到廣泛應(yīng)用。每一個(gè)場(chǎng)景都蘊(yùn)含著巨大的市場(chǎng)潛力。

全球市場(chǎng)拓展：美國的第一太陽能是碲化鎘薄膜組件的行業(yè)龍頭，其基于自己的核心技術(shù)在全球光伏組件市場(chǎng)占據(jù)了超過4%的市場(chǎng)份額。隨著全球?qū)稍偕茉吹男枨蟛粩嘣黾?，以及中國企業(yè)在該領(lǐng)域的崛起，全球市場(chǎng)拓展將成為碲化鎘薄膜太陽能電池企業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向。

總之，雖然晶硅電池技術(shù)是目前光伏行業(yè)的主流，但薄膜太陽能電池技術(shù)依然有著廣闊的發(fā)展前景。特別是碲化鎘薄膜太陽能電池，其在降低成本、提高效率、拓展應(yīng)用領(lǐng)域以及全球市場(chǎng)拓展等方面的發(fā)展?jié)摿薮?。未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的增加，薄膜太陽能電池將迎來更加美好的發(fā)展前景。