原材料及供应商 3) EVA胶膜
乙烯醋酸乙烯共聚物树脂,目前属于寡头市场,美国杜邦占有五成份额,且因太阳能产业需 求不断成长,供应呈现缺货状态. 国内至少有八家企业生产EVA胶膜,包括浙江杭州福斯特(产能:360万平方米/年),浙江 诸暨枫华(产能:200万平方米/年),浙江化工,温州瑞阳,深圳斯威克,东莞永固,台湾 暘益科技,台湾塑胶工业.
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引子 2008年光伏行业数据 薄膜电池的特点及发展现状 薄膜电池比较分析 薄膜电池上下游产业链 薄膜电池前景光明 薄膜电池上市公司
全球光伏电池产量及其同比增长
7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
薄膜电池具体比例
薄膜电池成本及转换效率(2015)
a-Si
15%
1.28
CIS
15%
1
CdTe
13%
0.7
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
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引子 2008年光伏行业数据 薄膜电池的特点及发展现状 薄膜电池比较分析 薄膜电池上下游产业链 薄膜电池前景光明 薄膜电池上市公司
薄膜电池上市公司
a-Si/c-Si: 电池产业化
1970
1980
1990
2000
2010
Year
薄膜电池产量快速增长
1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 2002 2003 30 40
产量(MW)
同比增长
140% 890 122%120% 118% 100%
88% 60% 33% 64 98 401 53% 184
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
mono c-Si
multi c-Si
CdTe
CIS
a-Si/-Si
other
薄膜硅电池的技术发展史
a-Si:H, c-Si:H出现 a-Si:H电池发明:2.4% S-W效应发现 a-Si:H电池产业化,a-SiGe电池 大面积a-Si电池产业化 VHF沉积c-Si:H, c-Si:H电池出现 a-Si/c-Si:H电池出现 c-Si:H电池技术成熟
80% 60% 40% 20% 0%
2004
2005
2006
2007
2008
全球十大薄膜电池厂商
厂商 First Solar United Solar Kaneka Trony Sharp Wurth Solar Sinonar Mitsubishi Heavy Industry Fuji Electric Systems Bangkok Solar 总计 电池类型 CdTe a-Si a-Si a-Si a-Si/uc-Si CIS a-Si a-Si a-Si a-Si 13 0.5 6.8 151.3 2006 60 28 28 5.8 8.2 1 2007 200 48 45 25 21 15 15 14 12 11.1 406.1
天威保变——公司投资的第一条46.5MW 非晶硅薄膜电池生产线将
于2009 年6 月进入量产,预计稳定转换效率6.5%以上,后续投资4 条非晶硅与微晶硅叠层技术生产线于2010 年投产,届时稳定转换效 率接近10%,规模将达到285MW.
孚日股份——公司与德国厂商Aleo 合作成立了国内首家从事CIGS
First Solar 转换效率及成本变化
12.0% 11.0% 10.0% 9.0% 8.0% 7.0% 6.0% 2007 1Q 2007 2Q 2007 3Q 2007 4Q 2008 1Q 2008 2Q 2008 3Q 2.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0
平价上网不再遥不可及
—— 薄膜电池行业分析报告 作者:邹慧 2009年3月
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引子
奥巴马上台引发光伏行业摆脱危机新希望 日本重新恢复太阳能设备购买补贴 中国敦煌项目招标中标价:0.69元
发电稳定性
产业化转化效率 材料特性
10-12% 1,硒 /铟为稀有金属,难以 应付全面性大量的市场需求 2,缓冲层硫化镉具有潜在 毒性 四元素难以精准控制 靶材成本会比基板高 溅射法(sputter)
8.5-10.5% 1,碲为稀有金属,难以应付 全面性大量的市场需求2,碲 ,镉为有毒元素,受限环保 法规及消费心理障碍 二元素较CIGS易控制 材料成本约占5成 1,蒸镀法(Evaporation)2, 适用多种成膜技术
2月24日, First Solar宣布公司2008年四季度太阳能组件的制造成本降至0.98美元/瓦,第 一次打破了1美元/瓦的障碍,"这将使太阳能成为可接受的能源解决方案的里程碑".该公司 预计到2012年,制造成本降至0.65美元/瓦.
非/微晶薄膜成本下降路线
薄膜电池2012年将占据30%市场份额
原材料及供应商
5) 镀膜靶材(ZnO丶Al)
靶材市场和其它原料一样,目前为欧丶美丶日少数几家大厂寡占,目前全 球靶材最大供应商为德国HERAEUS,市占率达 60%,国内能够自主生产的企 业屈指可数,多数为进口.
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世界前25家光 伏企业,中国 占8家,合计 产量1821MW ,台湾占3家 ,总产量为 723.5MW.
0
100
200
300
400
500
600
全球累计装机容量
2008年 全球 安装光伏电 池5600MW ,同比增长 134%.
电池装机国别分布
国家 德国 西班牙 意大利 希腊 法国 葡萄牙 奥地利 英国 瑞士 比利时 加拿大 澳大利亚 美国 日本 中国 其他 合计 2007 1100 500 50 8 45 35 2 2.7 6.5 14 13.3 20 305 250 20 20.5 2392 % 46 20.9 2.1 0.3 1.9 1.5 0.1 0.1 0.3 0.6 0.6 0.8 12.8 10.5 0.8 0.9 100 2008 1375 2660 150 10 50 48 4 10 4 24 20 40 400 300 40 468 5600 % 24.6 47.5 2.7 0.2 0.9 0.8 0.1 0.2 0.1 0.4 0.4 0.7 7.1 5.4 0.7 8.4 100
薄膜电池生产的企业孚日光伏,2008 年三季度开始为Aleo 代工组件 产品,2009 年三季度切入CIGS 薄膜电池生产,设计产能为60MW.
拓日新能——公司是国内上市的唯一一家从事非晶硅薄膜电池的厂
商,采用自制设备,产品转换效率偏低,主要针对出口非洲的光伏组 件市场及光伏消费品用芯片等较低端场合.
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薄膜及晶体硅产业链比较
薄膜及晶体硅电池比较
非/微晶光捕获
各类电池转换效率
晶体多结 单晶硅 多晶硅 CIGS
CdTe 非晶硅
三种最主要薄膜电池的比较
非晶硅 主要材料 光吸收层厚度 光吸收能力 硅 0.2-0.5μm 1,非直接能隙材料,可吸收 的光谱有限2,吸收光子能量 范围1.1-1.7ev 1,稳定性较差有光致衰减效 应2,Tandem 可改善光致衰 减效应 5-8% 硅烷为主要原材料,因用量少 而供应充足 CIGS 铜,铟,镓,硒化合物 <1μm 1,直接能隙材料,吸收范 围广2,吸收光子能量范围 1.02-1.68ev 稳定性高,无光致衰减效应 CdTe 碲,镉化合物 1μm 1,直接能隙材料,吸收范围 广2,吸收光子能量范围 1.45ev 稳定性高,无光致衰减效应
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太阳能电池分类
薄膜电池的分类
非晶硅 硅基薄膜 微晶硅 低温多晶硅 铜铟(镓)硒 薄膜 化合物半导体 碲化镉 有机系 新技术新材料 纳米技术 球状硅
1999-2007年各类商品化电池比例
预计导电玻璃需求大增.目前TFT-LCD面板需求不断增加,主要的面板厂如Sharp丶Chimei丶 AUO丶Samsung丶LG都有扩厂计划,同时也有愈来愈多的薄膜厂加入量产,相信会加大对导电 玻璃的需求.未来很可能会在薄膜电池产业中重现多晶硅的紧缺的历史.
国内薄膜厂面临供不应求局面.国内薄膜厂因需求不大丶尺寸规格特殊,所以议价空间小, 进货价格高,甚至有钱也不一定买的到货.
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原材料及供应商
4) 特殊气体
沉积非晶硅薄膜所用特气,包括本征用四氢化硅(SiH4)丶搀杂用PH3&TMB丶改良用CH4&H2 及其它用Ar&N2.由於SiH4为最主要的原料,所占成本最大. 目前世界最大的SiH4特气原料供应商为REC Group,占有世界超过八成的市场份额,其余为 日本三井化学丶法国Air Liquide及美国MEMC. 由于国内没有厂商能够制造高纯度SiH4特气,主要都是是从国外进口,然后再分装贩卖. 虽然目前国内各家薄膜厂的产能来看,对SiH4的需求不大,但各家都有扩产计划,新加入 的竞争者也愈来愈多,况且SiH4是LCD丶半导体通用原料,产业需求量亦大,故未来难保供 应不会出现紧缺状况.