銅銦鎵硒薄膜太陽能電池由于發(fā)電效率和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，發(fā)展?jié)摿γ黠@??

太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”,是一種利用太陽光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到,瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產(chǎn)生電流。在物理學(xué)上稱為太陽能光伏，簡稱光伏。

薄膜電池的廣泛應(yīng)用也有市場障礙,當(dāng)前多晶硅缺料的問題正在緩解,價格也大幅下降,這勢必沖擊各類薄膜電池在成本上的優(yōu)勢。此外,資料顯示,薄膜太陽能電池的設(shè)備投資,幾乎是晶體硅電池設(shè)備投資額的10倍,籌資難度增高。中國國內(nèi)薄膜電池產(chǎn)業(yè)起步更晚,受生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)瓶頸的制約,產(chǎn)業(yè)發(fā)展一直緩慢。

薄膜太陽能電池生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜昂貴,尤其是關(guān)鍵設(shè)備,更是高達(dá)上千萬美元,長期以來一直被歐洲、美國和日本的企業(yè)壟斷。目前,生產(chǎn)設(shè)備制造成本占我國薄膜太陽能電池發(fā)電成本的七成左右,這導(dǎo)致電力上網(wǎng)價格比傳統(tǒng)電價高出一大截,其產(chǎn)業(yè)化瓶頸十分明顯。

薄膜電池中的CIGS電池較具發(fā)展?jié)摿?。薄膜涂層電池由于低成本特點(diǎn),轉(zhuǎn)換效率不斷提升,未來市場份額勢必會明顯增長,薄膜電池行業(yè)增速將繼續(xù)高于晶硅電池行業(yè)增速。目前主要是材料成本較高,需要配置追日聚光系統(tǒng),因此應(yīng)用受限。

薄膜電池行業(yè)在最近幾年才成規(guī)模,不論技術(shù)水平、行業(yè)成熟度、供應(yīng)鏈等均處于逐漸成熟的過程中。首先從供應(yīng)鏈看,薄膜電池產(chǎn)業(yè)鏈也處于新建過程中,部分原材料;其次,其設(shè)備接近專業(yè)設(shè)備,價格高昂,設(shè)備商的利潤空間很高,因此生產(chǎn)和檢測設(shè)備需重點(diǎn)關(guān)注。

薄膜太陽能電池還需要進(jìn)一步降低成本和提高效率。技術(shù)和設(shè)備成本是制約的關(guān)鍵。應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)薄膜產(chǎn)業(yè)高端裝備國產(chǎn)化,擴(kuò)大薄膜電池的產(chǎn)量,以規(guī)?；瘞映杀窘档?。

根據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)測算,到2020年,我國城鄉(xiāng)房屋建筑面積約為890億平方米,以東、南、西墻墻面積的15%、屋頂面積的10%計,直接市場規(guī)模超過10萬億元,間接市場規(guī)模達(dá)30萬億元,相當(dāng)于我國汽車市場的3-5倍。即使按照10%的轉(zhuǎn)化率和太陽能平均每年1300個發(fā)電小時計算,裝機(jī)規(guī)模相當(dāng)于368個葛洲壩或45個三峽,可替代全社會30%左右的年用電需求。而對于薄膜發(fā)電技術(shù)來說,憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢,在光伏建筑一體化(BIPV)領(lǐng)域是極具市場競爭力的。

近年來，太陽能光伏電池市場正在向薄膜太陽能光伏產(chǎn)品轉(zhuǎn)移。薄膜太陽能電池的優(yōu)勢在于其產(chǎn)業(yè)鏈的耗能更低;制備材料選擇更廣泛;制備技術(shù)多樣;比晶體硅太陽能電池有更高的每瓦發(fā)電量;產(chǎn)品的發(fā)電效率的提升有更大的潛力;產(chǎn)品重量更輕并且可以柔性化，使用范圍更寬泛，更適合于光伏建筑一體化。其中實(shí)驗(yàn)室效率超過了20%的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池是光伏轉(zhuǎn)換效率最高的薄膜太陽能電池。由于銅銦鎵硒太陽能電池沒有光致衰減效應(yīng)、性能穩(wěn)定、發(fā)電量高、對環(huán)境友好，所以它是歐洲、日本和美國最為關(guān)注的新一代高效薄膜太陽能電池。