最新太阳能电池行业分析报告

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最新太阳能电池行业分析报告（完整版）

内容简记：

30年前出现的非晶硅薄膜，由于转换效率太低及效率衰退的问题，被束之高阁

多年。前几年的硅材料供应危机，强烈刺激了薄膜太阳能电池研究和投资。2008 年全球薄膜太阳能电池产量达 892MW，同比增长 123%。权威估计，2050 年太阳能在整个能源结构中会占到 1/5 的份额，意味着它的经济规模将在100 万亿以上。

本报告从太阳能电池发电整体市场角度，详细分析了薄膜太阳能电池发展的现状，列举各种薄膜太阳能电池的技术特点，收集了国内外主要薄膜太阳能电池生产厂家的情况，分析了薄膜太阳能电池存在的问题和风险、发展前景等。

一、太阳能电池行业近年发展概况及前景展望

太阳能电池产品分为晶体硅电池、薄膜电池两类：前者包括单晶硅电池、多晶硅电池两

种，占据全球该行业绝大多数的市场份额；后者主要包括非晶硅电池、铜铟镓硒电池和碲化

镉电池等，目前市场份额较小。

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图1 太阳能电池产品分类

传统的硅基太阳能电池容量大, 对太阳光的转换率可以达到20% , 技术成熟, 但是它存在的最

大问题就是主要原料多晶硅或单晶硅制造工艺复杂、耗能大，成本高，而且必须加工成坚硬的

板块状电池板,限制了它的许多用途。

DisplaySearch在09 年第三季最新发行的全球太阳能电池产能数据库与趋势季度研究报告中指出：

从2008 年1 月到2009 年7 月为止，全球总共新增了11.4GW (114 亿瓦) 的新的太阳能第 2 页共 30 页电池产能，这庞大的新增产能是2009 年在需求不佳的情形之下产能仍大幅成长56%的最主要原因；

截至2006 年为止，日本拥有全球最大的产能，但中国大陆厂商自2005 年起积极投入新厂产能扩建，并在2007 年成为全球最大的太阳能电池生产地，预计在2009 年占全球太阳能电池产能的三分之一；

2009 年薄膜(Thin Film)太阳能电池的产能达到 3.58GW (35.8 亿瓦)，其中有 30%采用了

600mm×1,200mm的基板尺寸。这个尺寸也是碲化镉(CdTe) 太阳能电池的标准基板尺寸，并且目前为First Solar 等厂商所采用。一般称之为5 代的1,000×1,200mm 到1,100×1,400mm尺寸的玻璃基板产能则在薄膜太阳能电池中排名第二，占了所有薄膜的18%；

2005 年时全球太阳能电池产能有95%属于结晶系，5%属于薄膜技术。2009 年时薄膜技

术预计达到全球总产能的20%，2013 年时预计成长到30%；

针对非晶硅的生产产能，2009 年的主要四家设备供货商为 AMAT、Oerlikon、ULVAC 以及EPV；这四家设备厂商所供应的产能达到了946MW(9 亿4,600 万瓦)，也就是所有非晶硅产能的一半；2030 年以后光伏发电的成本会继续降低，电池的转换效率将进一步提高，光伏系统组

件将发展成建筑物通用的构件，可以实现大规模的标准化应用，几乎所有新建筑都将安装光

伏阵列。欧盟希望在 2030 年安装的光伏发电装置增加到 200GW 左右，全球可能会达到

1000GW。

欧洲联合委员会研究中心(JRC)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，其中太阳能发电占到60%以上，充分显示出其重要的战略地位。

统计显示，2002 年以前国内光伏发电装机容量一直徘徊在5MW左右。2002 年到2004 年，国内光伏市场大幅攀升。2008 年我国太阳能电池以2050MW的产量跃居全球第一，但国内装机容量仅为20MW，我国制造的太阳能电池几乎全部出口。估计2008 年中国累计安装量）））））））））．））））））））

达到115MW。中国光伏应用仍然以独立系统为主，并网光伏发电应用比例还很小。

据中国电力科学院预测，2010 年我国电力供应缺口为 52.9GW，占需求的 7.7%；2020 年为 91GW，占 8.2%。可见国内电力市场日益增长的需求为光伏产业的应用发展提供了有力支撑。国家发改委提出了2010 年光伏组件及系统累计安装450MW的目标。预计2008-2010 年太阳能光伏装机容量的年均复合增长率将达到80.86%。到2020 年，我国光伏累计装机容量将达到1.8GW。

科技市场调研机构 isuppli2009nian 9 月 4 日发表研究报告指出，以生产量来看，2009 第 3 页共 30 页年全球前10 大太阳能电池制造商依序将为First Solar(市占率由08 年的7.5%攀升至12.8%)、尚德(市占率由08 年的7.3%下滑至6.9%)、Sharp

Electronics(市占率由08 年的7.6%下滑至 6.8%)、Q-Cells(市占率由08 年的8.5%下滑至

6.3%)、英利绿色能源(市占率由08 年的4.2% 攀升至5%)、晶澳太阳能(市占率由08 年的4.1%攀升至4.7%)、SunPower(市占率由08 年的 3.5%攀升至 4.6%)、京瓷(市占率由 08 年的 4.5%攀升至 4.6%)、茂迪(市占率由 08 年的 4% 攀升至4.2%)、昱晶(市占率由08 年的3.3%攀升至4.1%)。

表 1 2009 年世界太阳能电池生产企业前十名排序

二、现有各种薄膜太阳能电池的特点

(主要包括多μm。其中包括硅薄膜型3薄膜(Thin film) 光伏电池, 其薄膜厚度一般在2～, F a-Si: H: H 化合物半导体薄膜型(主要包括非结晶型（a-Si: , 非晶硅和微晶硅晶硅、) 、族硫化、II -V I 族砷化镓、磷化铟( GaAs, InP 等) ) a-Six-Gel - x: H 等、III - V

) 。磷化锌) 和 ( Zn3 P2 ) 等系镉(Cds

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新材料薄膜型电池(主要包括聚合物薄膜太阳能电池和染料敏化太阳能电池）。不同材料研究已经达到的应用水平如下：

材料效率（%）利用状况

镓硒/磷化铟/锗混合材料 35 仅实验室

镓硒 25 除某些空间利用外尚未广泛应用

磷化铟 22 仅实验室

晶硅 25 PV 市场中最常用的材料

多晶硅 20 广泛应用

铜铟镓硒 20 TF PV 市场中份额正在增长

碲化镉 17 TF PV 场中增长迅速，但大多来自一家公司

非晶硅 10 TF PV 中最为常见

有机材料 4-8 尚未应用，但有几家公司正积极尝试商业化（一）、多晶硅薄膜光伏电池

从 70 年代中期人们就已经开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜, 但由于生长的硅膜晶粒太小, 未能制成有价值的太阳能电池。目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法,

包括低压化学气相沉积( LPCVD ) 和等离子增强化学气相沉积( PECVD) 工艺, 另外还有液相外延法(LPPE)和溅射沉积法。

化学气相沉积主要是以SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4 或SiH4 为反应气体, 在一定的保护气氛下反应生成硅原子并沉积在加热的衬底上, 衬底材料一般选用Si、SiO2、Si3N4 等。但是, 在非硅衬底上很难形成较大的晶粒, 并且容易在晶粒间形成空隙。解决这一问题办法是先用 LPCVD 在衬底上沉一层较薄的非晶硅层, 再将这层非晶硅层退火, 得到较大的晶粒,