季度报告/光伏产业 第四部分 技术进步才是致胜法宝 一、技术进步概述
评价一种光伏技术先进与否有几个基本指标，分别是： 每平方公里的年发电量； 每度光伏电电价； 正常运行时间； 年维护成本
随着新型太阳能电池的涌现，以及传统硅电池的不断革新，新的概念已经开始在太阳能光伏技术中显现，从某种意义上讲，预示着太阳能光伏技术的发展趋势。可以概括为以下五个方面：高效率、长寿命、高可靠、低成本和零污染。例如电池器件的薄层化有利于缩短光生载流子在器件中的扩散距离，降低复合及湮灭的几率，使得在吸光程度大致相当的前提下光伏器件的效率能够取得进一步的提高。例如GaAs 电池，5mm 的厚度即可以吸收95%以上的可利用太阳光；染料敏化太阳能电池光阳极的厚度通常只有数μ m；而有机太阳能电池则只需要厚度为400nm 的聚合物半导体，即可以组装器件。由于单层的光伏器件可以做得更薄，器件的叠层也变得更为现实可行。叠层电池可以是同种器件的叠层，也可以是异类器件的叠层。每一个叠层单元，由于感光部分的光响应性能不同，可分别吸收利用不同波段的太阳光。经过叠层，太阳光可以在全波段上都受到较好的吸收；同时由于器件之间的耦合效应，整体的光能转换效率可以达到更高水平。例如，在实验室环境下，单晶硅太阳能电池目前最高效率为22%，而多结叠层硅很多电池效率可以达到30%以上。从成本的角度考虑，薄层电池使得单个器件的原料成本显著下降。在硅基太阳能电池中，降低硅片厚度是减少硅材料消耗、降低晶体硅太阳电池成本的有效技术措施，是光伏技术进步的重要方面。30 多年来，太阳能电池硅片厚度从20 世纪70 年代的450—500μm 降低到目前的180—160μm，降低了三分之二以上，硅材料用量大大减少，对太阳能电池成本降低起到了重要作用，是技术进步促进降低成本的重要范例之一。
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季度报告/光伏产业 二、薄膜电池成本优势在缩减
按照太阳电池的材料不同，我们可以将太阳电池划分为三类，分别是晶体硅太阳电池、薄膜太阳电池和新型太阳电池。传统的晶体硅电池虽然相对而言技术比较成熟，但随着光伏产业的迅速发展，成本过高逐渐成为制约行业发展的重要因素。近两年来，薄膜太阳电池因其性价比的优势逐渐获得市场认可，发展迅速。 图表 23：光伏电池分类表
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目前太阳电池市场中，晶体硅电池仍然占绝对主导地位。近几年薄膜电池的比例不断上升，2008年底约占13%。
表格 13：2000年-2008年全球商业化光伏电池市场份额
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薄膜太阳电池是在玻璃、不锈钢或塑料底衬上附上通常厚度只有几微米的感光材料制成。薄膜电池的最大优势是成本较低、性价比高。最早的薄膜电池是非晶硅电池，出现在1970年。但在之后的三十年左右，由于电池转换效率低和电池在照光后衰退率过高等问题，薄膜太阳电池并没有被普遍使用。从2002年以来，由于市场需求的增加，薄膜技术已经有了显著的改进。
表格 14：晶体硅电池与薄膜电池特性对比
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三、杠杆化单位发电成本（LCOE）
我们认为，当用户决定采取哪种类型的电池时，考虑的最核心因素是杠杆化单位发电成本（LCOE），即对应于最终产生的每度电起初所投入的成本。在其他因素不变的情况下，系统的价格直接影响了杠杆化单位发电成本。
虽然从对应于每瓦发电量的组件价格来看，薄膜电池价格要大大低于晶体硅电池，但由于薄膜电池相对于晶体硅电池占地面积大，单位转换效
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季度报告/光伏产业 率低，因此与之配套的安装应用成本要高于晶体硅电池。
由于目前薄膜电池的成本低于硅电池，因此大部分薄膜组件公司都保持着较高的毛利率。根据相关公司2008 年的数据来看，生产CdTe 电池的Firstsolar 公司，组件成本已经低于1 美元/瓦，毛利率为50%。我们将薄膜CdTe 电池与晶体硅电池系统价格进行比较，当多晶硅价格为90 美元/kg 时，两者系统的价格相差不足0.3 美元；当多晶硅价格在50 美元/公斤时，两者的系统价格基本相当。可见，由于多晶硅价格的大幅下跌，薄膜电池与多晶硅电池系统价格差距已经不断缩小，薄膜电池的成本价格优势不复存在。
表格 15：晶体硅与薄膜电池系统价格对比表
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四、目前市场份额及预期
总体而言，我们认为随着多晶硅价格的下降，过去薄膜电池的价格优势已经逐渐降低。未来薄膜市场的增长将主要源于CdTe 电池，这主要由于CdTe 电池已经被市场所认可，生产也进入了大规模量产阶段，成本仍有下降空间。其余种类的薄膜电池预计未来三年市场发展会比较平稳，我们并不是非常看好其发展前景。但由于薄膜电池发展起步晚，未来的技术可能出现突破性进展，除此之外，由于其较好的透光性，在BIPV 应用上也有不可比拟的优势。
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表格 16：薄膜太阳能电池性能对比
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我们预测，未来薄膜电池占太阳电池的比重会逐渐增加，主要的增长将源于CdTe 电池。预计到2011年薄膜电池的年产量将达到3.1GW，占太阳能电池的占比达到18.5%。 表格 17：薄膜电池未来市场份额预测
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五、物理法冶金硅有待市场检验
由于光伏产业的迅速发展，晶体硅原材料的紧缺状况越来越严重。多晶硅是由硅纯度较低的冶金级硅提炼而来，主要成本和难点技术在于冶金硅的提纯，每生产1MW 太阳能电池，大约需多晶硅9 吨左右，随着技术的不断进步，这一数值在不断减小，目前最好的技术的用硅量已经在6.5 吨以内。
生产多晶硅料的化学法方法主要分为化学法和物理法。化学法分为改良西门子法、硅烷法（UCC 法）、流化床法（Fluid BedReactor）三种。其中改良西门子法是在西门子法的基础上发展起来的，占据约85%的产量，而硅烷法和流化床法分别掌握在REC 和MEMC 两个公司的手中。除此
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