张太闪薄膜电池行业研究报告2011年3月30日

2011 年 3 月 30 日
目
一 、 光伏电池概述 1、光伏电池的定义及主要用途 2、光伏电池工作原理 3、全球光伏电池发展现状 4、光伏电池种类划分 二 、 薄膜电池特征 1、薄膜电池定义及工作原理 2、薄膜电池种类划分 3、薄膜电池发展优势 三 、 薄膜电池行业发展 1、薄膜电池分类比较 2、三种主要薄膜电池特征 3、薄膜电池上下游发展情况 （1） 、设备供应商情况 （2） 、原材料供应情况 4、薄膜电池行业竞争状况 （1） 、国际行业竞争情况 （2） 、国内行业竞争情况 四 、 薄膜电池发展趋势 1、薄膜电池国内外相关政策
三 、 薄膜电池行业发展
1 、 薄膜电池分类比较 薄膜电池 分类比较 硅基薄膜： 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-Si、a-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。非晶(非晶微晶)薄膜电池是目前采用厂商最多的薄膜电 池形式。 化 合 物 半 导 体 薄 膜 电 池 主 要 分 为 CdTe( 碲 化 镉 ) 薄 膜 和 CIGS(铜铟硒镓)薄膜，主要用于光伏发电。 薄膜电池与晶硅电池相比的优势在于成本较低，但劣势在于 面积较大；不同的薄膜电池之间的比较我们也主要依据转化率和 面积两个指标； KW电池所需面积比较 电池所需面积比较： 每 KW 电池所需面积比较 ：
薄膜电池发电原理与晶硅相似，当太阳光照射到电池上时， 电池吸收光能产生光生电子，在电池内建电场的作用下，光生电 子和空穴被分离，空穴漂移到 P 侧，电子漂移到 N 侧，形成光生 电动势，外电路接通时，产生电流。 2 、 薄膜电池种类划分： 薄膜电池种类划分 ：
目前已经能进行产业化大规模生产的薄膜电池主要有 3 种： 硅基薄膜光伏、铜铟镓硒薄膜光伏（CIGS）、碲化镉薄膜光伏 （CdTe）。 薄膜电池发展 发展优势 3 、 薄膜电池 发展 优势 从目前的替代能源的情况看，风电、地热和水电的储量有限， 只有薄膜才能担当起为人类提供能源的重任；薄膜电池的主要问 题是成本，目前远高于其他能源形式。但技术进步有望使得成本 迅速下降。若年发电 1800 小时，2020 年有望下降到0.1 欧元 /kwh， 折合人民币在1 元/kwh 上下， 考虑欧洲的化石能源发电成 本不断攀升，这一成本已经具备经济性； 光伏电池成本下降趋势图：
本文由zfmfns0646贡献
本文由zhangcan88888贡献
doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。
薄膜电池行业研究报告 薄膜电池行业研究报告 行业研究
张太闪
焦作通财创业投资有限责任公司投资部
日本、德国、西班牙等各国相继实施光伏补贴政策导致近 10 年来全球光伏电池行业无论是产量还是装机容量均超过 40%的复 合增长率。光伏发电在不远的将来不仅要替代部分常规能源，而 且将成为世界能源供应的主体， 将给能源发展带来革命性的变化。 根据欧洲联合委员会研究中心的预测，到 21 世纪末，可再生能源 在能源结构中将占到 80%以上，其中光伏发电占到 60%以上，充分 显示出其重要的战略地位。根据 Display bank 公司的预测，2009 年受世界经济下滑、需求减少、投资放缓的影响，未来两年全球 光伏市场容量和增长速度均比先前预测的要低，但光伏产业作为 未来能源产业发展的主要趋势并未改变。 预计 2011 年以后光伏市 场增长幅度会加快，年复合增长率将超过 60%，预计 2013 年市场 需求量将达到 37GW。其中德国、西班牙、美国、意大利和日本的 合计份额仍将保持在 85%以上，仍是主要需求地区。 2007～ 年全球光伏统计数据及 统计数据及市场预测 2007 ～ 2013 年全球光伏 统计数据及 市场预测 单位： 单位 ： GW
4 、 全球光伏电池发展现状 中国对光伏的研究起步于 1958 年，20 世纪 80 年代末期，国 内先后引进了多条光伏生产线，使中国光伏生产能力由原来的几 百 kW 一下子提升到 4.5MW，这种产能一直持续到 2002 年，产量 则只有 20MW 左右。2002 年后，欧洲市场特别是德国市场的急剧 放大和无锡尚德的横空出世及超常规发展给中国光伏产业带来了 前所未有的发展机遇和示范效应。目前，中国已成为全球主要的
不同形式薄膜电池转换 率比较： 不同形式薄膜电池转 换 率比较 ：
在薄膜电池中，具体来看，GIGS 的转换效率最高，约为 10-12%，CdTe 的转换效率次之，约为8.5%-10.5%，非/微晶电池 最低，一般为6-8%；但从原材料的可获取性来看，非/微晶电池的 原材料为硅烷，最为普遍，而另外两种电池的原材料中均包含稀 有元素化合物，可获取性较低，当然这也就造成了非/微晶电池具 有光致衰减效应而另外两种电池没有。一般的制造方法包括气相 沉积法（CVD）、溅射法（sputter)和蒸镀法（Evaporation)。 2 、 三种薄膜电池特征 及上下游情况 三种薄膜电池 特征及上下游情况 特征
当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收，光 子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在 P-N 结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的 作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过 程的的实质是：光子能量转换成电能的过程。光伏发电系统的构 成一套基本的光伏发电系统是由太阳电池板、控制器、逆变器和
4 、 光伏电池种类划分
二、薄膜电池特征
薄膜电池定义 1 、 薄膜电池 定义 定义： 定义 ： 薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成光伏，其用 硅量极少，更容易降低成本，同时它既是一种高效能源产品，又 是一种新型建筑材料，更容易与建筑完美结合。在国际市场硅原 材料持续紧张的背景下，薄膜太阳电池已成为国际光伏市场发展 的新趋势和新热点。 薄膜电池工作 原理： 工作原理 2 、 薄膜电池 工作 原理 ：
薄膜电池与晶体硅比较：晶体硅电池成本下降存在极限 以2007年为基数开始计算全球平均多晶硅电池系统安装价格 为7.5 美元/Wp开始，之后逐年下降，全球平均多晶硅电池系统安 装价格变化趋势图如下；
晶体硅电池产业链从上游多晶硅到硅棒、硅片、电池、组件， 整个链条非常清晰，每一个上游环节的产品即是下游环节的原材 料，而薄膜电池的产业链条并不象晶体硅电池那样纵深，设备以 及原材料采购后在薄膜电池厂商统一加工制造完成。从转换效率 来看，晶体硅电池转换效率较高，一般为14-19%，其中，单晶硅 效率最高，而薄膜电池的转换效率为6-12%左右。从成本来看，薄 膜电池显然具有优势。
根据美国国家光伏中心的预测，至 2020 年全球光伏总装机 量将达 70GW，表明世界光伏产业发展有着广阔的市场空间。2020 年光伏发电成本可以降低到每千瓦时 10 美分以下， 在几乎整个电 力市场上都具有竞争力。随着光伏成本的降低，MW 级光伏电站将 不断出现。 光伏发电与常规发电的比较： 光伏发电与常规发电的比较 ：
一、光伏电池概述
1、光伏电池定义 定义：光伏电池用于把太阳的光能直接转化为电能。目前地 面光伏系统大量使用的是以硅为基底的硅光伏，可分为单晶硅、 多晶硅、非晶硅光伏。在能量转换效率和使用寿命等综合性能方 面，单晶硅和多晶硅电池优于非晶硅电池。多晶硅比单晶硅转换 效率低，但价格更便宜。 光伏电池的工作原理 的工作原理： 2 、 光伏电池 的工作原理 ：
根据Photon的预测， 预计传统晶硅电池到2012 年下降到2.08 美元/w；预计薄膜电池的平均价格能够从现在的2.65 美元/w 降 至1.11 美元/w，与晶体硅相比优势明显；而相关薄膜电池制造商 的预测更加乐观，EPV估计薄膜组件的成本将大大低于1 美元/w；
Oerlikon 更估计GW 级别的电站其组件成本将降低于0.7 美元 /w，这主要是由转化率提高和规模化带来的；薄膜电池弱光性好， 适合与建筑结合的光伏发电组件(BIPV)，不锈钢和聚合物衬底的 柔性薄膜光伏适用于建筑屋顶等， 根据需要制作成不同的透光率， 代替玻璃幕墙。
录
（1） 、国内政策 （2） 、国际政策 2、薄膜电池盈利预测 （1） 、材料成本分析 （2） 、设备投资分析 （3） 、薄膜销售价格分析 （4） 、薄膜电池毛利率分析 五 、 薄膜电池风险分析 1、技术风险 2、产品结构风险 3、原材料采购及环境污染风险 六 、 产业投资价值分析
据电池转化率和硅片厚度变化趋势可以测算得多晶硅系统价 格变化趋势，最高值分别是22%和150 微米，这个数值接近晶硅的 成本极限；
根据模型测算，按照年日照 1000 小时测算，2020 年多晶 硅电池系统的发电成本为2.02 元/度； 年日照1300 小时的发电成 本为1.55 元，这一数据接近晶硅的成本底线，但仍不足以与煤炭 等常规能源相比。 薄膜电池的优势： 成本低、 弱光性能好、 薄膜电池的优势 ： 成本低 、 弱光性能好 、 BIPV 应用 与存在下降极限的传统晶硅电池不同，薄膜电池的成本下降 潜力要大得多，这主要得益于薄膜电池的技术进步的日新月异；
蓄电池构成。光伏发电系统的类型光伏发电系统的两大分类：并 网发电和独立发电。
光伏电池的 主要用途： 电池的主要用途 3 、 光伏 电池的 主要用途 ：
应用领域 所处阶段 主要应用领域 国内应用需求现状 大多数处于示范或试验阶段，采用 广电建筑一体化 初级阶段 大中型城市大型建筑 幕墙或屋顶发电形式 偏远农村（独立小型电 光伏电站 初级阶段 站）、荒漠地带（大型并 网电站） 拉闸限电城市及用电困 公共路灯 庭院灯 推广阶段 难的偏远地区。 初级阶段 城市与农村 仅小部分省市推广 很多省市正在推广应用。 大多处于地区示范，且均为独立小 型电站，并网项目很少，目前仅三 个获批，装机容量偏小。
光伏生产国。2006 年全国光伏的产量为 438MW，2007 年全国光伏 产量为 1188MW。中国已经成超越欧洲、日本为世界光伏生产第一 大国。2008 年的产量继续提高，达到了 200 万千瓦。 2009 年全球光伏市场安装量达到 18.2GW，较 2008 年成长 139%。以产值来看，2010 年光伏产业全球营收达到 820 亿美元， 相较于 2009 年营收 400 亿美元大幅成长 105%；同时光伏产业链 企业在 2009 年中成功的募集到超过 100 亿美元的股票与债券。 2010 年，全球前五大光伏市场国家为德国、意大利、捷克、日本 与美国，这五个国家的市场相当于全球 80%的需求。其中欧洲地 区光伏市场规模为 14.7GW，占全球 81%的需求。欧洲区域前三大 光伏市场国家依序为德国、意大利与捷克，这三个国家市场规模 共计 12.9GW。2010 年日本与美国市场的成长非常迅速，年成长率 分别达到 101%与 96%；总体来说，2010 年有超过 100 个国家为光 伏产业需求的爆发成长。另从产量来看，2010 年全球光伏电池产 量达到 20.5GW，较 2009 年 9.86GW 显著成长，其中薄膜电池产量 占据总产量 13.5%比例。 2005 年 — 2010 年全球光伏新增装机量变化： 2005 年全球光伏新增装机量变化 ：