薄膜太阳能光伏产业发展分析报告.docx
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薄膜太阳能光伏产业发展分析报告
薄膜太阳能光伏产业进展分析报告
（完整版）
一、引言……………………………………………………………2
二、薄膜太阳能光伏产业的进展现状和趋势……………………2
（一）薄膜太阳能电池定义…………………………………2
（二）薄膜太阳能电池分类及应用…………………………3
（三）薄膜太阳能光伏产业进展现状………………………5
（四）薄膜太阳能光伏产业进展趋势………………………7
三、薄膜太阳能电池生产厂家概况………………………………11
（一）国外薄膜太阳能电池生产厂家………………………11
（二）国内薄膜太阳能电池生产厂家………………………20
四、总结……………………………………………………………25
五、建议……………………………………………………………27
一、引言
2004年德国光伏补贴政府引爆了光伏产业，光伏产业强势需求造就了多晶硅原料企业的超高利润，而2007年美国FirstSolar的亮丽表现则带来了薄膜产业的新纪元，1.3美元/瓦的低成本，11%左右的转换率，欧洲北美的巨额订单，不受原料限制的大规模生产成就了FirstSolar的高利润，高收入，高可靠的盈利预期，也促使业界发觉属于薄膜时代的来临。
在2007年和2008年间，全球光伏产业最为火热的环节确实是薄膜领域，不断有新的项目公布或者投产，有限的设备公司订单差不多排到1年以后，而且新增订单不断，除了美国FirstSolar,日本夏普也开始大规模投入薄膜领域，而德国的Q-CELL肖特等也大力投入薄膜事业，台湾几乎瞬间投入了超过10个薄膜项目，国内的非晶硅龙头拓日新能源顺利上市，新澳集团高调介入等等都显示薄膜正在吸引越来越多的资本和关注；薄膜自身的发电优势和低成本也将会是下降光伏发电成本的一大要紧驱动力。
二、薄膜太阳能光伏产业的进展现状和趋势
薄膜太阳能光伏产业要紧由CdTe（碲化镉）、CIS（铜铟硒）/CIGS（铜铟硒镓）、硅基薄膜三类电池组成。
（一）薄膜太阳能电池定义
薄膜太阳能电池，指在塑胶、玻璃或是金属基板上形成可产生光电效应的薄膜。
这种薄膜厚度仅需数μm，在同一受光面积之下可较硅晶圆太阳能电池大幅减少原料的用量。
（二）薄膜太阳能电池分类及应用
CdTe（碲化镉）薄膜
薄膜层为CdTe/CdS（碲化镉）材料的太阳能电池，要紧用于光伏发电。
CIS（铜铟硒）/CIGS（铜铟硒镓）薄膜
CIS（CopperIndiumDiselenide）或是CIGS（CopperIndiumGalliumDiselenide）,要紧用于光伏发电。
硅基薄膜
要紧是指薄膜层带A-Si的薄膜电池，依照设备的生产工艺能够分为下面的几种：
单结A-Sia-si/uc-si（非晶/微晶）、双结a-si/uc-si（非晶/微晶）、三结非晶硅等,要紧用于光伏发电。
GaAs（砷化镓）薄膜
GaAsMultijuction（多接面砷化镓）在单晶硅基板上以化学气相沉积法成长GaAs薄膜所制成的薄膜太阳能电池。
具有30%以上的高转换效率，专门早就被应用於人造卫星的太阳能电池板。
新一代的GaAs（砷化镓）多接面（将多层不同材料叠层）太阳能电池，如GaAs、Ge和GaInP2三接面电池，可汲取光谱范围极广，转换效率目前已可高达39%，是转换效率最高的太阳能电池种类，而且性质稳定，寿命也相当长。
只是此种太阳能电池的价格也极为昂贵，平均每瓦价格可高出多晶矽太阳能电池百倍以上，因此除了太空等专门用途之外，预期并可不能成为商业生产的主流。
色素敏化染料（Dye-SensitizedSolarCell）
是太阳能电池中相当新颖的技术产品是由透明导电基板、二氧化钛（TiO2）纳米微粒薄膜、染料（光敏化剂）、电解质和ITO电极所组成。
此种太阳能电池的优点在於二氧化钛和染料的材料成本都相对廉价，又能够利用印刷的方法大量制造，基板材料也可更多元化。
只是目前要紧缺点：
一是在於转换效率仍然相当低（平均约在7~8%，实验室产品可达10%），且在UV照耀和高热下会出现严峻的光劣化现象，二是在于封装过程较为困难（要紧是因为其中的电解质的阻碍），因此目前仍然是以实验室产品为主。
然而，基於其低廉成本以及广泛应用层面的吸引力，多家实验机构仍然在积极进行技术的突破。
有机导电高分子（Organic/polymersolarcells）
有机导电高分子太阳能电池是直接利用有机高分子半导体薄膜（通常厚度约为100nm）作为感光和发电材料。
此种技术共有两大优点：
一在於薄膜制程容易（可用喷墨、浸泡涂布等方式），而且可利用化学合成技术改变分子结构，以提升效率，另一优点是采纳软性塑胶作为基板材料，因此质轻，且具有高度的可挠性。
目前市面上差不多有多家公司推出该类产品，应用在可携式电子产品如NB、PDA的户外充电上面，市场领导者是美国Konarka公司。
只是，由于转换效率过低（约4~5%）的最大缺点，因此此种太阳能电池的以后进展市场应该是结合电子产品的整合性应用，而非大规模的太阳能发电。
InP（磷化铟）电池
薄膜层为InP（磷化铟）材料的太阳能电池，类似于GaAs电池，高转换率，高价格，可能专门难在发电市场获得应用，要紧是太空应用。
Poly-Si（CrystallineSilicononGlass）薄膜
德国Q-CELL旗下的一个CSG公司专注的一种电池，原理确实是CrystallineSilicononGlass（玻璃衬底上直接镀多晶硅薄膜）。
临时没有投产，要紧是光伏发电用。
（三）薄膜太阳能光伏产业进展现状
在目前多晶硅原材料成本居高不下的情况下，各厂商纷纷转而寻求技术创新，而近期薄膜技术领域的突破使其成为太阳能电池产业新的热点。
2007年美国FirstSolar以1.3美元/瓦的低成本，11%左右的转换率，拿下欧洲北美的巨额订单，不受原料限制的大规模生产为薄膜产业的进展带来新的活力。
随着FirstSolar在薄膜技术领域的成功，薄膜技术在太阳能光伏产业的应用逐渐升温。
和晶硅太阳能电池相比，薄膜太阳能电池具有以下优势：
1、成本优势明显：
多晶硅材料价格较高，薄膜太阳能电池成本优势凸现。
作为太阳能电池和半导体的重要材料，多晶硅国际市场价格一路飙升，从2002年2008年上涨了十几倍，这种利益驱动也促使国内多晶硅项目投资热渐趋升温。
然而考虑下游的迅速扩张、供需形势并无全然性改观，2008年上半年多晶硅供应紧张的局面较去年并未得到缓解，价格仍维持高位。
薄膜太阳能电池较少使用晶体硅材料，相关于高昂的晶体硅材料来讲这给其成本操纵带来专门大的下降空间。
据测算即使在5MW的生产规模下，非晶硅薄膜太阳能电池组件的生产成本也在2美元/瓦以下，而单线产能达到40MW-60MW甚至更高的全自动化生产线，其产品生产成本则更低。
相关于平均3.5美元/瓦的国际市场销售价格而言，其利润空间可见一斑。
2、能量返回期短
转换效率为6%的非晶硅太阳能电池，其生产用电约1.9度电/瓦，由它发电后返回的时刻约为1.5-2年，这是晶硅太阳能电池无法比拟的。
3、大面积自动化生产
目前，世界上最大的非晶硅太阳能电池是SwitzlandUnaxis的KAI-1200PECVD设备生产的1100mm*1250mm单结晶非晶硅太阳能电池，起初是效率高于9%。
其稳定输出功率接近80W/片。
商品晶体硅太阳能电池依旧以156mm*156mm和125mm*125mm为主。
4、弱光响应好（充电效率高）
上海尤力卡公司曾在中国甘肃省酒泉市安装一套6500瓦非晶硅太阳能电站，其每千瓦发电量为1300KWh，而晶体硅太阳能电池每千瓦的年发电量约为1100-1200KWh。
5、技术突破带来应用新方向：
组合建筑，环保又节能
薄膜太阳能电池适合与建筑结合的光伏发电组件（BIPV）：
双层玻璃封装刚性的薄膜太阳能电池组件，能够依照需要，制作成不同的透光率，能够部分代替玻璃幕墙，而不锈钢和聚合物衬底的柔性薄膜太阳能电池适用于建筑屋顶等需要造型的部分。
将薄膜太阳能电池应用于都市大量的既有和待开发的建筑外立面和屋顶，幸免了现有玻璃幕墙的光污染问题，能代替建材，同时发电又节能，将成为以后都市利用光伏发电的要紧方向。
因此，以目前的技术水平来讲，在非晶硅薄膜太阳能电池应用方面，还存在一些问题：
1、效率低
单晶硅太阳能电池，单体效率为14%-17%（AMO），而柔性基体非晶硅太阳电池组件（约1000平方厘米）的效率为10-12%，还存在一定差距。
2、稳定性差
其不稳定性集中体现在其能量转换效率随辐照时刻的延长而变化，直到数百或数千小时后才稳定。
那个问题一定程度上阻碍了这种低成本太阳能电池的应用。
3、相同的输出电量所需太阳能电池面积增加
与晶体硅电池相比，每瓦的电池面积会增加约一倍，在安装空间和光照面积有限的情况下限制了它的应用
厂商纷纷投产，薄膜技术应用渐趋升温
薄膜技术的进步给厂商带来了新的进展思路，也正是看到2007年FirstSolar在薄膜太阳能电池领域的出色表现，各厂商纷纷投产进军薄膜领域。
2005年4月夏普开始正式受理薄膜太阳能电池定单。
2007年11月底建设新生产线，并于2008年10月夏普进行了供货仪式，将薄膜硅太阳能电池的年生产能力从15MW提高到160MW。
国内厂商如津能、南通、孚日股份、金太阳等厂商差不多制定投产或扩产打算。
（四）薄膜太阳能光伏产业进展趋势
CdTe（碲化镉）薄膜、CIS（铜铟硒）/CIGS（铜铟硒镓）薄膜和硅基薄膜广泛用于光伏发电，将占据市场主流，成为薄膜太阳能电池中的佼佼者。
其进展趋势分不如下：
CdTe太阳能电池具有技术成熟、转换效率高、发电量高、成本低等优势，在2007年其全球出货量约180MW（仅次于硅基薄膜，在薄膜领域排名第二），目前CdTe电池商业化产品效率已超过12﹪。
截至2008年1月，美国部分企业实验室CdTe组件的转换率高达16.5%，具体到商业化生产中，短时刻内专门难达到那个水平。
CIGS在高光电效率低材料成本的好处下（在实验室完成的CIGS光电池，光电效率最高可达约19﹪，就模块而言，最高亦可达约13﹪）。
面临三个要紧困难要克服：
（1）制程复杂，投资成本高；
（2）关键原料的供应；（3）缓冲层CdS潜在毒害。
截至2008年2月，全球CIS/CIGS电池的实验室最高转换率达19.5%，具体到商业化生产中，短时刻内专门难达到那个水平。
截至2008年2月，全球硅基薄膜组件要紧有三种：
单结非晶硅和双结非晶硅组件转换率5%-8%，双结非晶硅/微晶硅组件转换率8%-10%，三结非晶硅组件转换率8%左右。
只是由于硅基薄膜的基数比较大，就算到2013年依旧是薄膜中的霸主。
而目前新上的项目要紧是单结非晶硅、双结非晶硅和非晶/微晶硅。
其中亚太地区（中国台湾地区等）要紧是单结、双结非晶硅日本地区要紧是非晶/微晶硅。
欧洲要紧是双结非晶硅和非晶/微晶硅。
美国三结非晶硅占据不错的地位，同时其他非晶薄膜也有涉及。
从成本的角度来看，非晶/微晶的成本在硅基薄膜中最高，其次确实是三结非晶硅，双结非晶硅，成本最低的确实是单结非晶硅，非晶硅薄膜设备投资占据要紧成本，而转换率数据除了跟设备有关系外，自己的调试和开发能力也有一定的重要性。
上述列举CdTe（碲化镉）薄膜、CIS（铜铟硒）/CIGS（铜铟硒镓）薄膜和硅基薄膜各产能、产量及市场份额现状和趋势如下表：
全球产能：
兆瓦
2007年
2008年
2009年
2010年
2011年
2012年
2013年
CdTe
330
508
1153
1865
2705
3555
3625
CIS/CIGS
126.5
269
464
591.5
721.5
880
1070
硅基薄膜
434
1468
2090.5
2680.5
3119
3746
4158
全球
890.5
2245
3707.5
5137
6545.5
8181
8853
CdTe市场份额
37.06%
22.63%
31.10%
36.31%
41.33%
43.45%
40.95%
CIS/CIGS市场份额
14.21%
11.98%
12.52%
11.51%
11.02%
10.76%
12.09%
硅基薄膜市场份额
48.74%
65.39%
56.39%
52.18%
47.65%
45.79%
46.97%
全球市场份额
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
全球产量：
兆瓦
2007年
2008年
2009年
2010年
2011年
2012年
2013年
CdTe
180
350
721
1224
1960
2737
3136
CIS/CIGS
25.4
84.5
185.5
341.5
484
627.5
773
硅基薄膜
217.2
585
1104
1605
2144
2649
3151
全球
422.6
1019.5
2010.5
3170.5
4588
6013.5
7060
CdTe市场份额（%）
42.59
34.33
35.86
38.61
42.72
45.51
44.42
CIS/CIGS市场份额（%）
6.01
8.29
9.23
10.77
10.55
10.43
10.95
硅基薄膜市场份额（%）
51.40
57.38
54.91
50.62
46.73
44.05
44.63
全球市场份额（%）
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
目前，国内外厂商的纷纷投产促进了薄膜电池市场的快速增长，以后两年伴随各厂商投产产能的释放，薄膜电池市场将稳步提升，2010年其市场份额有望达到15%。
薄膜技术的兴起带动了国内新一轮太阳能光伏产业投资热潮，以后3-5年随着薄膜技术的日趋成熟，碲化镉（CdTe）和CIGS等技术将会有新的突破，卷式（roll-to-roll）设备和可印刷铜/铟/镓/硒（CIGS）墨水等设备应用的技术创新也会取得新进展。
这将有望进一步带动中国太阳能光伏产业新一轮增长。
特不是2008年由于美国应用材料，瑞士Oerlikon，日本ULVAC等顶级的设备厂商大量推出标准设备，同时韩国Jusung，美国XsunX等设备企业的介入促使全球范围大规模生产非晶硅成为可能，另外一些小尺寸的非晶硅设备企业（比如中国国内的普乐新能源，上海思博露科技，北京的北仪创新，美国的EPVNanoPV，香港的华基光电，匈牙利的EnergoSolar，欧洲的STF等相继推出低成本的5兆瓦生产线也获得了客户的青睐，设备的驱动及大量资本的进入促使2007年和2008年称为非晶硅大规模应用的元年，也因此导致晶硅和非晶硅的格局将会因此而改变。
三、薄膜太阳能电池生产厂家概况
（一）国外薄膜太阳能电池生产厂家
见下表
序号
厂家名称
（国不）
产品类型
产能及其他
1
FirstSolar（美国）
CdTe（碲化镉）
2007年产量200MW，年成长率达233%，成为全球第五大太阳能电池制造商，是全球前十大太阳能电池制造商中唯一专职从事薄膜技术者，也是美国最大的太阳能电池制造商，非晶硅领域全球最大的电池或者电池板公司。
产能约210兆瓦，产量165兆瓦截至2007年年底，产品转换率:
2003年约7%，2006年约9%，2007年底约10.5%。
2
AntecSolarEnergyAG（德国）
CdTe（碲化镉）
CDTE（碲化镉）电池组件产量产能差不多上全球第二（仅次于FirstSolar），非晶硅电池领域全球核心企业之一。
2005年产能10兆瓦，产量7.5兆瓦；2006年产能依旧10兆瓦，产量7.5兆瓦；2007年产能达到25兆瓦，当年产量11兆瓦；2008-2010年产能可能依旧保持25兆瓦，产量逐步爬升。
3
ARENDISRL
（意大利）
CdTe（碲化镉）
2007年产能为15兆瓦，另外有三个FirstSolar的基地总产能为250MW。
4
CanromPhotovoltaics（美国）
CdTe（碲化镉）
碲化镉薄膜太阳电池组件全球排名第三，特不小规模的实验生产（1兆瓦产能）。
2007年产能达到5兆瓦，可能2009年增加到25兆瓦。
5
CALYXOGMBH（Q-Cell）（德国）
CdTe（碲化镉）
2005年产能达到25兆瓦，可能2013年增加到50兆瓦。
6
PrimeStarSolar
（GEEnergy）
（美国）
CdTe（碲化镉）
全体团队成员大约30多人，全部为资深专家，同时研发了转换率高达16.5%的组件，下一步可能确实是规模生产，可能2008年会启动20-30兆瓦的生产线，接着进行更多的扩产，只是最快可能也需要到2009年才能够投产。
7
AVASolar（美国）
CdTe（碲化镉）
AVA公司拥有技术资本市场丰富的治理层，同时有一些资本公司的支持，一期支持了一个3兆瓦的初产项目（那个项目于2007年9月试产，无限接近大规模生产的经验），同时在2007年获得另外一个资本公司的投资，打算2008年年底之前上200兆瓦的项目。
8
WürthSolar（德国）
CIS（铜铟硒）
2006年产能1.4兆瓦，
2007年产能14.8兆瓦，2008年产能25兆瓦。
9
HondaSoltec
（日本）
CIGS
（铜铟硒镓）
日本最大的CIGS电池组件公司，也是全球要紧的CIGS公司之一。
2007年6月投产后的产能是27.5兆瓦，临时没有看到官方的扩产打算。
10
GlobalSolar（美国）
CIGS
（铜铟硒镓）
CIGS领域具有不错的地位，从目前的转换率来看，也是CIGS领域具有一定地位的公司，而且从业时刻也是比较长的。
从转换率来看：
德国WürthSolar11.50%全球CIGS最高，GlobalSolar9.8%占据第二，
可能2008年产能从2007年的4.2兆瓦提升到40兆瓦，2009年进一。
11
ShowaShellSolar
（日本）
CIS（铜铟硒）
日本第二大的CIGS电池组件公司，，也是全球要紧的CIGS公司之一。
2007年7月投产一期工厂20兆瓦产能，同时开始建设第二期的工厂。
12
Miasolé、
（美国）
CIGS
（铜铟硒镓）
CIGS电池组件组装，美国加州SantaClara基地生产电池中国上海进行
2007年生产的电池全部运送中国组装，临时没有公告客户情况，只是可能初期试验合作客户及欧洲客户为主。
13
JohannaSolar（德国）
CIGSSe
（铜铟镓硫硒）
是全球首个CIGSSe电池企业。
可能要紧市场是德国市场（超过80%）另外会有20%销售到西班牙、意大利等国家或者地区。
14
AscentSola（美国）
CIGS
（铜铟硒镓）
美国要紧CIGS电池组件企业之一。
2008年初投产首期1.5兆瓦的产能，同时建设二期25兆瓦的产能，可能二期产能在2009年年底投产。
要紧销售市场是美国和欧洲市场。
15
ISET
（美国）
CIGS
（铜铟硒镓）
产品实验室转换率能够达到13.6%，具有一定的技术实力，但没有公布任何产能及扩产打算。
16
UnitedSolarOvonic
（美国）
A-Si/A-SiGe/A-SiGe
（以掺锗的三层结构、以可挠式的不锈钢金属基板为主力产品）
全球最大非晶硅电池生产企业，只专注于三结。
2007年，以48MW的产量成为薄膜太阳能电池第二大生产商，也是硅薄膜技术的最大生产商。
FY2007宣称其电池效率最高可达13%，模组效率最高可达8.5%。
20050701-20060630财年收入87.5百万美元，利润8.6百万美元，销量约32兆瓦，三结组件均价约2.73美元/瓦；2007财年（20060701-20070630）太阳能收入98.4百万美元，产量40兆。
17
KanekaSolartech（日本）
a-Si/a-Poly-Si
（双结：
非晶/非多晶）
全球第二大的硅基薄膜电池或者电池板提供商。
2007年以48MW的产量成为薄膜太阳能电池第三大生产商。
主力销售产品是玻璃基板的单层a-Si的太阳能电池/模组，模组效率已可达8%。
2005年电池产能23兆瓦，2006年电池产能约30兆瓦，2010年产能扩产到130兆瓦产量90兆瓦。
18
SharpThinFilm
（日本）
a-Si/μc-Si/a-SiGaAs
（三结：
非晶/微晶/非晶砷化镓）
目前仍多以量产单层a-Si产品为主，其薄膜主力产品是为a-Si/μc-Si的堆叠式（tandem）产品，2007年产量21MW，为薄膜太阳能电池厂商第五大，也是前十大薄膜太阳能电池厂商中唯一商业化量产销售a-Si/μc-Si堆叠式产品的厂商。
2007年年底之前薄膜产能15兆瓦，其中a-Si/μc-Si（双结）12兆瓦，GaAs3兆瓦，2008年夏普打算投资220亿日本将薄膜产能提升到160兆瓦（截至2008年10月），同时争取2010年将薄膜产能提升到1000兆瓦（2010年3月开始投产）。
SHARP现在与TEL（合资成立设备开发公司“东京ELECTRONPV”）进行大型玻璃基板的生产设备的开发，目前以开发TripleJunction用的PECVD为主，使用的玻璃基板尺吋为1.0mX1.4m。
19
MHI（MitsubishiHeavyIndustries）（日本）
a-Si/μc-Si
（双结：
非晶/微晶）
2002年单结10兆瓦，2007年扩产非晶/微晶叠层40兆瓦；
20
BangkokSolar
（泰国）
a-SiTandem
（叠层非晶）
a-SiTandem薄膜电池全球主流企业之一。
2007年产能达到50兆瓦，是产能最大的几个全球性企业之一。
同时也是泰国唯一一个太阳能电池企业。
21
SanyoAmorton
（日本）
a-SiSingle
（非单晶）
三洋从1980年即开展这项业务，是产品种类最为齐全的企业，由于这些产品的用量特很多，因此三洋Amorton一直保持5兆瓦不动。
22
SchottSolarThinFilm（德国）
a-Si/μc-Si
（非晶/微晶）
首期一条非晶/微晶生产线33兆瓦，可能2010年递增一条线达到66兆瓦。
23
EPVSola
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