TCO镀膜前景分析

低碳时代太阳能受关注 TCO玻璃前景看好
中国新能源网| 2010-7-5 11:02:00 | 新能源论坛| 我要供稿
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TCO玻璃分享薄膜太阳能电池行业高成长TCO玻璃是指在平板玻璃表面通过物理或化学镀膜方法均匀的镀上一层透明的导电氧化物薄膜而形成的组件。

虽然目前晶硅电池占主流，薄膜电池也还存在种种问题需要解决，但是薄膜电池有其独特的优势使得发展前景广阔：转换效率和生产成本改善空间巨大，生产工序相对简单、生产能耗少，应用范围广泛；美国的薄膜产商FirstSolar发展非常迅速，后来者居上，已成为世界第一大太阳能电池企业；根据NanoMarkets预测，09-15年薄膜电池产量还将有16倍的增长空间，复合增速高达58%；而按照国内目前各厂商的扩产计划，国内薄膜太阳能电池企业的扩产大幅扩产将将拉动TCO玻璃需求高增长。

TCO玻璃的生产工艺TCO玻璃工艺主要分为超白浮法玻璃生产、TCO镀膜。

超白浮法玻璃生产工艺难度较高，目前世界上主要供应商有日本旭硝子、美国PPG、法国圣戈班等，国内供应厂家有限，目前仅金晶科技、南玻、信义能够供货。

太阳能TCO玻璃供给有限，发展空间巨大当前太阳能TCO玻璃生产控制在少数国外厂商手中，如板硝子、旭硝子、AFG、PPG等；我国近年来虽然有多家研究机构和公司申请了TCO镀膜的发明专利，但仍未真正实现产业化，并且镀膜设备仍受国外生产商控制。

当前国内生产企业寥寥无几，已投产的仅有中国科技、南玻和信义，未来中航三鑫等企业将进军TCO玻璃行业。

我们看好TCO玻璃的发展空间。

TCO玻璃因其透明、导电的优异性能而应用广泛，可以应用在太阳能薄膜电池、显示器、热反射镜、透明表面发热器、柔性发光器件及雷达屏蔽保护等领域。

分享薄膜太阳能电池行业高成长
TCO在薄膜太阳能电池中的应用太阳能电池（光伏电池）主要分为晶体硅电池和薄膜电池，当前晶体硅占整个光伏市场80%的份额，薄膜电池占比约20%。

薄膜太阳能电池（thin-filmpv）是将半导体薄膜沉积在载体上形成的电池，在光照条件下，半导体薄膜可以利用光升伏打效应将光能转化为电能，并通过前电极与背电极将电能输出。

TCO玻璃作为薄膜太阳能电池前电极，是其必不可少的一部分，对于薄膜太阳能电池来说，由于中间半导体层几乎没有横向导电性能，因此必须使用TCO玻璃有效收集电池的电流，同时TCO薄膜具有减反射的功能让大部分光进入吸收层；薄膜电池对TCO玻璃的光谱透过率、导电性能、雾度等性能都有要求。

薄膜太阳能电池有其独特的优势
虽然目前多晶硅太阳能电池仍是主流，但是我们认为薄膜太阳能电池有其独特的优势，未来发展空间巨大：改善空间巨大相比核电和风电，太阳能电池发电成本较高导致其大规模运用受限；相比晶硅电池，我们认为薄膜太阳太阳能电池的发电成本未来改善空间更大，将使得太阳能更大范围内应用；这里所说的改善空间主要包含两个方面：一是转换效率；二是生产成本。

转换效率从产业化转换效率来看，晶硅电池一般为14-19%，而薄膜电池的转换效率为5-10%左右；而从实验室转化率记录看，薄膜电池的最高记录已经接近多晶硅电池，将近20%，与目前仅10%上下的转化率相比，未来的薄膜电池还有翻番的提升空间。

生产成本生产设备方面：由于薄膜电池技术发展时间较短，并未形成通用技术和通用设备，目前提供大尺寸薄膜电池设备交钥匙工程的主要是AMAT、Oerlikon以及ULVAC，导致了设备成本高企，25MW非晶硅薄膜电池生产线的售价在3亿元～4亿元人民币之间，而25MW晶体硅只有4000万元～5000万元，同容量薄膜电池生产线的价格是晶硅的6-10倍，随着技术的进步、规模化生产和设备厂商的增加，设备的价格下降空间巨大。

原材料方面：薄膜电池的主要原材料包括TCO玻璃、EVA、靶材以及气体。

目前TCO 玻璃、靶材和硅烷均为国际巨头垄断：高品质的太阳能TCO玻璃基本被日本的旭硝子、板硝子和美国的AFG垄断，溢价空间小，进货价格高；靶材目前的国内供应仍被国际大厂把持，德国贺利氏是全球最大的供应商；国内目前也没有企业生产硅烷，而主要国际大厂扩产有限，加之LCD等需求量居高不下，硅烷供应仍偏紧张，价格维持高位。

随着这些原材料的推广，价格下调空间巨大。

根据PHOTON的预测，未来薄膜电池的成本将持续下降，且下降速度快于晶硅电池。

工序相对简单、生产能耗低目前占主流的晶硅太阳能电池虽然转换效率高，技术成熟，但是它存在的最大问题：主要原料多晶硅或单晶硅制造工序复杂、制造能耗大、切片材料利用率低、污染环境，从而也导致生产成本高；而且太阳能本身作为一种可再生的清洁能源，如果在制作太阳能电池过程中需要大量消耗不可再生资源、同时还带来环境污染，会使得其可再生的清洁能源打上折扣。

而薄膜太阳能电池制造工序简单、能耗少，能避免这个缺陷。

以电耗为例，晶体硅由于使用的硅层较厚，而晶硅层从冶炼、提纯、到浇注、切片，工序较多，每个环节消耗的电能也都较多。

而非晶硅电池由于薄膜层非常薄，仅为晶体硅的1/100而且工序简单，故耗电量较低，非晶硅总体耗电与晶体硅存在数量级的差别。

应用范围广泛薄膜太阳
能电池应用广泛主要体现在以下几个方面：能在更广的环境下发电：薄膜太阳能电池弱光性好，适用的阳光强度范围广，受天气的影响小；承受的温度高，功率不太容易受温度影响。

中国政府与FirstSolar签署备忘录，双方计划在内蒙古鄂尔多斯建造200万千瓦的太阳能发电厂，这将是世界上最大的太阳能发电厂，可供300万户居民用电。

该公司的薄膜太阳能电池单位制造成本已经从04年的294美元/瓦压缩至09年的084美元/瓦，10年1季度已降至081美元/瓦；在2009年8月的会议上，FirstSolar表示，计划2014年其碲化镉（CdTe）薄膜太阳能电池模块每瓦制造成本将达到052-063美元，转换效率也将提升至125%。

薄膜太阳能电池行业快速发展将拉动TCO玻璃需求高增长
据行业分析公司NanoMarkets预测，全球薄膜太阳能电池2015年的发电量将达到26000MW，销售额将超过200亿美元，太阳能电池发电量的一半以上将来自薄膜太阳能电池，而2009年薄膜电池的产量仅为1644MW，薄膜电池还将有16倍的增长空间，09-15年复合增速将高达58%。

中国企业也看到了薄膜电池的良好前景，各个企业产能飞速扩张。

根据各生产商的投产计划，Bestsolar，新奥、源畅光电、强生光电、金太阳等主要薄膜电池生产商将在未来几年释放产能，一旦这些生产线投产，产量将实现快速增长。

按照每50Wp的薄膜太阳能电池大约使用1m2的TCO玻璃，国内薄膜太阳能电池企业的扩产大幅扩产将将拉动TCO玻璃需求高增长。

TCO玻璃的生产工艺TCO玻璃是指在玻璃表面镀一层透明的导电薄膜形成的组件，而太阳能级的TCO玻璃的基片一般都使用超白浮法玻璃。

太阳能TCO玻璃供给有限，发展空间巨大国外的太阳能TCO玻璃生产概况当前全球太阳能TCO玻璃的生产主要控制在少数企业中。

以旭硝子AGC为例，AGC从1985年就开始生产TCO玻璃，随着太阳能电池的发展，2008年2月，公司专门成立了太阳能玻璃事业部，负责TCO玻璃及其他太阳能玻璃的生产。

AGC2009年实现了200亿日元的销售收入，增速达100%，根据公司计划，2010年将保持75%的增长，达到350亿日元。

我国自有TCO镀膜技术仍未实现产业化，需从国外引进从在我国申请的专利情况来看，早在2000年就有清华大学申请了专利，截止到目前不完全统计已有14项。

申请的单位主要为学校与研究所（7个）、中资企业（4个）、外资企业（3个），可以看出学校与研究所等的研究机构仍是拥有专利的主流，但是这些技术只停留在实验室阶段，尚未实现产业化；拥有专利的中企也尚未有大规模生产TCO的规划，当前我国产业化的技术仍来自国外。

TCO镀膜设备受国外生产商控制当前能够提供TCO镀膜设备掌握在少数几个公司手中，如美国欧瑞康、德国的VonArdenne和Leybold-Optics，这些企业2000年前后开发出TCO镀膜玻璃设备。

大企业垄断设备导致了投资成本很高。

当前国内生产企业很少，未来发展空间巨大目前能够生产的企业寥寥无几，已投产的仅有中国科技、南玻A、与信义玻璃，而中航三鑫、浙江福莱特等企业已经开工。

我们看好TCO玻璃的发展空间。