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光伏薄膜行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

近年來，全球多個(gè)國家陸續(xù)出臺(tái)了一系列鼓勵(lì)和扶持太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，為各國光伏產(chǎn)業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。中國在2020年9月提出了“二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的目標(biāo);2021年3月12日發(fā)布的國民經(jīng)濟(jì)《第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》指出，推進(jìn)能源革命，建設(shè)清潔低碳、安全高效的能源體系，提高能源供給保障能力，加快發(fā)展非化石能源，堅(jiān)持集中式和分布式并舉，大力提升風(fēng)電、光伏發(fā)電規(guī)模。

【資料圖】

在國際市場(chǎng)硅原材料持續(xù)緊張的背景下，光伏薄膜已成為國際光伏市場(chǎng)發(fā)展的新趨勢(shì)和新熱點(diǎn)。 已經(jīng)能進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的薄膜電池主要有3種：硅基薄膜太陽能電池、銅銦鎵硒薄膜太陽能電池(CIGS)、碲化鎘薄膜太陽能電池(CdTe)。

薄膜太陽能電池是緩解能源危機(jī)的新型光伏器件。薄膜太陽能電池可以使用在價(jià)格低廉的陶瓷、石墨、金屬片等不同材料當(dāng)基板來制造，形成可產(chǎn)生電壓的薄膜厚度僅需數(shù)μm，目前轉(zhuǎn)換效率最高可以達(dá)13%。薄膜電池太陽電池除了平面之外，也因?yàn)榫哂锌蓳闲钥梢灾谱鞒煞瞧矫鏄?gòu)造其應(yīng)用范圍大，可與建筑物結(jié)合或是變成建筑體的一部份，應(yīng)用非常廣泛。

隨著煤、石油、天然氣等能源日益枯竭和環(huán)境污染日益加劇,人們迫切需要尋找清潔可再生新能源。作為地球無限可再生的無污染能源———太陽能的應(yīng)用日益引起人們的關(guān)注,將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的太陽能電池的研制得到了迅速發(fā)展。目前以商品化的晶體硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率最高,但受材料純度和制備工藝限制,成本高,很難再提高轉(zhuǎn)化效率或降低成本。薄膜太陽能電池只需幾μm的厚度就能實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換,是降低成本和提高光子循環(huán)的理想材料。

薄膜太陽電池可以使用在價(jià)格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨，金屬片等不同材料當(dāng)基板來制造，形成可產(chǎn)生電壓的薄膜厚度僅需數(shù)μm，因此在同一受光面積之下可較硅晶圓太陽能電池大幅減少原料的用量(厚度可低于硅晶圓太陽能電池90%以上)，目前實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率最高已達(dá)20%以上，規(guī)?；慨a(chǎn)穩(wěn)定效率最高約13%。薄膜太陽電池除了平面之外，也因?yàn)榫哂锌蓳闲钥梢灾谱鞒煞瞧矫鏄?gòu)造其應(yīng)用范圍大，可與建筑物結(jié)合或是變成建筑體的一部份，在薄膜太陽電池制造上，則可使用各式各樣的沉積(deposition)技術(shù)，一層又一層地把p-型或n-型材料長上去，常見的薄膜太陽電池有非晶硅、CuInSe2 (CIS)、CuInGaSe2 (CIGS)、和CdTe..等。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國光伏薄膜行業(yè)發(fā)展分析與投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：

硅材料是現(xiàn)今太陽電池的主導(dǎo)材料，在成品太陽電池成本份額中，硅材料占了將近40%，而非晶硅太陽電池的厚度不到1μm，不足晶體硅太陽電池厚度的1/100，這就大大降低了制造成本，又由于非晶硅太陽電池的制造溫度很低(-200℃)、易于實(shí)現(xiàn)大面積等優(yōu)點(diǎn)，使其在薄膜太陽電池中占據(jù)首要地位，在制造方法方面有電子回旋共振法、光化學(xué)氣相沉積法、直流輝光放電法、射頻輝光放電法、濺射法和熱絲法等。

在國際市場(chǎng)硅原材料持續(xù)緊張的背景下，光伏薄膜已成為國際光伏市場(chǎng)發(fā)展的新趨勢(shì)和新熱點(diǎn)。 已經(jīng)能進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的薄膜電池主要有3種：硅基薄膜太陽能電池、銅銦鎵硒薄膜太陽能電池(CIGS)、碲化鎘薄膜太陽能電池(CdTe)。

光伏薄膜行業(yè)在光伏市場(chǎng)中是一個(gè)小眾市場(chǎng)。中國新增光伏薄膜裝機(jī)量僅有709MW，作為對(duì)比，2020年光伏新增裝機(jī)48.2GW，是BIPV裝機(jī)的68倍。據(jù)中國建筑科學(xué)研究院統(tǒng)計(jì)，中國既有建筑面積600億平米，可安裝太陽能光伏電池近30億平米，約400GW;每年新建建筑面積20億平米，可安裝太陽能光伏電池近1.5億平米，約20GW。

光伏薄膜行業(yè)份額被晶硅擠壓嚴(yán)重，約占 5%。薄膜組件 剛剛面世初期，憑借成本優(yōu)勢(shì)，上世紀(jì) 80 年代約占 30%的市場(chǎng)份額，但由于一直無法突破效率瓶頸，再加上形成規(guī)模優(yōu)勢(shì)后晶硅價(jià)格大幅降低，導(dǎo)致薄膜組件的份額逐漸被擠 壓。進(jìn)入90年代之后，晶硅電池在光伏市場(chǎng)中長期占據(jù)主導(dǎo)地位，晶硅組件的市場(chǎng)份額約為 95%。

光伏薄膜行業(yè)未來發(fā)展前景預(yù)測(cè)

光伏薄膜行業(yè)上游原材料光伏級(jí)EVA粒子由于在運(yùn)產(chǎn)能有限+擴(kuò)產(chǎn)周期長(4年以上)，預(yù)計(jì)2025年以前供需將維持緊平衡狀態(tài)，2021-2025年供給量分別為76、113、130、154、197萬噸，供需比分別為101%、106%、92%、93%、105%。

“雙碳”背景下，建筑光伏相應(yīng)政策及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)逐步推出，預(yù)計(jì)光伏屋頂市場(chǎng)將從2022年開始顯著增長;未來隨著薄膜電池技術(shù)的進(jìn)步，光伏立面市場(chǎng)潛力也有望激發(fā)。

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