砷化镓太阳能电池行业的现状与发展前景

砷化镓太阳能电池行业的现状与发展前景

目录

一、太阳能电池行业的基本情况与发展趋势 (2)

（一）太阳能电池简介 (2)

（二）太阳能电池产业链 (2)

（三）不同材料太阳能电池适用性的比较 (3)

（四）太阳能电池市场规模与发展趋势 (4)

1．全球太阳能电池市场容量 (4)

2．国内太阳能电池行业发展现状 (4)

3．太阳能电池行业发展趋势 (5)

二、砷化镓太阳能电池市场分析与发展趋势 (6)

（一）砷化镓太阳能电池整体情况 (6)

1．空间用砷化镓太阳能电池 (6)

2．地面聚光砷化镓太阳能电池 (7)

3．国际砷化镓太阳能电池的市场状况 (8)

4．国内砷化镓太阳能电池的市场状况 (8)

（二）国内砷化镓太阳能电池市场的发展趋势 (9)

1．空间用砷化镓太阳能电池市场稳定且潜力巨大 (9)

2．地面聚光砷化镓太阳能电池目前处于市场导入期，未来可能快速增

长 (9)

三、进入砷化镓太阳能电池领域的主要壁垒 (10)

（一）技术壁垒 (10)

（二）资本壁垒 (10)

（三）客户资源壁垒 (10)

四、砷化镓电池产业发展遇到的问题 (11)

五、砷化镓太阳能电池利润水平的影响因素与变化趋势 (12)

六、砷化镓太阳能电池技术发展趋势 (13)

（一）空间用砷化镓太阳能电池技术发展趋势 (13)

（二）地面聚光砷化镓太阳能电池技术发展趋势 (13)

七、影响行业的季节性与周期性 (14)

一、太阳能电池行业的基本情况与发展趋势

（一）太阳能电池简介

太阳能电池是利用光伏效应将太阳能通过半导体物质转变为直流电能的一

种器件。目前，已商业化的太阳能电池主要有晶体硅太阳能电池（单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池）、薄膜太阳能电池和半导体化合物太阳能电池（以砷化镓太阳能电池为主）三大类。

晶体硅太阳能电池目前占据绝大部分太阳能电池市场份额，广泛应用于发电；薄膜太阳能电池近年来因技术的迅速发展，具备了相对于晶体硅太阳能电池的成本优势；相比于晶体硅和薄膜太阳能电池产品，砷化镓太阳能电池是新能源、新材料的典型代表之一，在太阳能电池产品中光电转换效率最高、科技含量最高、技术难度最高，产品问世初期主要应用于空间飞行器电源和其他高端用途，近年来随着聚光技术和跟踪技术的发展，产品应用范围逐步扩展，砷化镓聚光电池应用于地面发电系统的比较经济优势已开始显现。

光电转换效率是衡量太阳能电池技术水平最重要的指标，不同种类太阳能电池最高光电转换效率情况如下表：

不同种类太阳能电池光电转换效率比较表

（二）太阳能电池产业链

完整的太阳能电池产业链一般包括电池原材料、太阳能电池外延片、太阳能电池芯片、太阳能电池组件和太阳能电站5 个主要环节，如图所示：

太阳能电池产业链示意图

（三）不同材料太阳能电池适用性的比较

目前，全球范围内投入规模化应用的空间和地面用半导体化合物太阳能电池均以多结砷化镓太阳能电池为主。地面用多结聚光太阳能电池（目前主要为多结砷化镓聚光太阳能电池）与晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能相比，具有吸收光谱范围广、转换效率高、衰减慢、耐温性好、有效发电时间长等显著优势，对比情况如下表：

不同种类太阳能电池比较表

（四）太阳能电池市场规模与发展趋势

1．全球太阳能电池市场容量

全球太阳能电池产业1994-2004 年10 年间增长了17 倍，2008 年全球太阳能电池总产量更达到6.85GW，较2007 年的3.44GW 增长了99.13%。

据iSuppli 分析师预测，受全行业产能过剩、需求减弱、价格下降及金融危机的影响，全球太阳能电池市场2009 年至2010 年将处于调整阶段，自2011 年起又将进入新一轮高速增长阶段，2011 年至2013 年的市场规模年均增长率将超过50%，至2013 年全球太阳能电池市场规模将达到906.34 亿美元。2009 年至2013 年全球太阳能电池市场规模预测情况如下图：

2009-2013 年全球太阳能市场容量预测

金额：百万美元

在总量上，目前晶体硅太阳能电池占有全球90%以上的市场份额，并且在2020 年前仍将占据太阳能电池市场50%以上的市场份额；薄膜太阳能电池的市场占有率未来将有大幅提升，据欧洲能源协会预测，2010 年薄膜太阳能电池将占到约20%的市场份额；砷化镓太阳能电池因其重量轻、转换效率高，在空间飞行器等高端市场将进一步加快取代晶体硅太阳能电池的速度并主导空间飞行器电源市场，同时，随着聚光技术水平的提高，砷化镓太阳能电池将具有更高的效率，在地面用太阳能电池市场中占有更多的市场份额。

2．国内太阳能电池行业发展现状

2007-2008 年，我国连续两年成为全球太阳能电池产量最大的国家；截至

2008年底，我国光伏发电累计装机总量已超过20 万千瓦、太阳能光伏产业规模已突破1,000 亿元，但我国的太阳能电站发电装机容量占全球比例不足1%。

在产品结构上，目前国内用于发电的太阳能电池中仍以晶体硅太阳能电池为主，市场份额达90%；非晶硅薄膜太阳能电池发展迅速，市场份额占到6-7%；砷化镓等化合物太阳能电池和纳米太阳能电池等处于产业化初期阶段，目前市场份额较小，但未来发展空间较大。

3．太阳能电池行业发展趋势

（1）产品结构趋向多元化

在目前的产品结构上，光伏发电中的太阳能电池仍然是以晶体硅太阳能电池为主，非晶硅薄膜太阳能电池与砷化镓太阳能电池发展迅速，打破了晶硅电池的垄断。作为新型太阳能电池材料，砷化镓等III-V 族化合物制成的太阳能电池转换效率相对较高，未来在市场中的比重将日趋提高。

（2）技术创新成为未来竞争的核心

太阳能电池行业作为典型的技术密集型行业对研发能力和技术水平的要求相当高。材料的高转换率和低成本已成为世界各国太阳能研究机构和电池生产厂商研究的重点。目前，硅材料电池的产业化效率和水平已相对稳定，生产技术已经成熟，将面临成本和价格竞争。一些领先机构已逐步将研究重点向砷化镓等更具有技术潜力的新兴电池技术转移。这一趋势决定了谁先掌握关键技术谁将主导未来产业发展方向。