一項由中美企業(yè)聯(lián)合投資逾20億美元的薄膜太陽能電池項目,日前在揚州開工建設(shè)。這一態(tài)勢,為晶硅太陽能電池與薄膜太陽能電池持續(xù)多年的“戰(zhàn)爭”增添了新的變數(shù)。
自太陽能發(fā)電成為熱點投資項目,究竟采用晶硅太陽能電池技術(shù)還是薄膜太陽能電池技術(shù)的爭論就沒有停息。二者長期以來的競爭,凸顯出太陽能發(fā)電市場的巨大誘惑和極大風險。
晶硅太陽能電池長期以來占據(jù)主導(dǎo),原因則是其技術(shù)成熟早、光電轉(zhuǎn)換效率高。從單晶硅到多晶硅,晶硅電池所需要的原料制造技術(shù)不斷進步,而高達近20%的光電轉(zhuǎn)換效率,也使很多投資者確認找到了最合適的載體。
與之對比,薄膜太陽能電池也被業(yè)界提及。但是,較低的材料穩(wěn)定性、高昂的設(shè)備購置費用,使其一直處于非主流地位。
這一情況直到2007年才稍有轉(zhuǎn)變。此時,多晶硅價格飛速上漲,導(dǎo)致光伏發(fā)電成本遲遲降不下去。這時,薄膜太陽能電池獲得了更多關(guān)注。雖然此時薄膜太陽能電池的缺點——光電轉(zhuǎn)化效率低、生產(chǎn)設(shè)備價格高等,仍未得到有效解決,但業(yè)界仍將薄膜電池視為降低光伏度電價格的“救命稻草”。
薄膜太陽能電池之所以能夠降低光伏發(fā)電價格,是因為技術(shù)研究人員發(fā)現(xiàn),薄膜太陽能電池的生產(chǎn)具備規(guī);投坍a(chǎn)業(yè)鏈的特點。
晶硅電池的制造過程,需要經(jīng)過從多晶硅材料到鑄錠(或拉單晶)、切片,再到電池和組件生產(chǎn);而薄膜電池的生產(chǎn)過程,投入的是玻璃、塑料或金屬箔等材料,產(chǎn)出的是組件,可以在一個車間內(nèi)完成。
2008年金融危機爆發(fā)后,情況再次發(fā)生逆轉(zhuǎn)。隨著多晶硅價格的回落,晶硅太陽能電池成本大幅下降,人們的目光又回到這一產(chǎn)品身上。雖然部分企業(yè)仍然將熱情投入晶硅產(chǎn)品,但在兩種技術(shù)路線中不斷徘徊的業(yè)界,卻沒有立刻作出選擇。
發(fā)展晶硅電池當然更容易,但人們已無法忽視薄膜電池具備的廣闊前景。
金融危機的發(fā)生,使各國政府下定決心,轉(zhuǎn)變以往的經(jīng)濟發(fā)展方式和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)。低能耗、綠色環(huán)保的生產(chǎn)方式受到歡迎。北京市新能源與可再生能源協(xié)會太陽能光電專委會主任王長貴表示,在這一大的背景下,用材少、能耗低、成本低的薄膜電池極具發(fā)展前景。他建議加快相關(guān)領(lǐng)域的研究和產(chǎn)業(yè)化進程,未來10年力爭使薄膜電池占太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用市場30%的份額。
已有研究證明,生產(chǎn)薄膜電池的能耗很低。薄膜太陽能電池的關(guān)鍵工序——PECVD,采用的是低于200攝氏度的低溫工藝,因此具有較低的生產(chǎn)能耗。
薄膜電池的另一大利好,是國家對建筑光伏“一體化”項目的大力推動。保定天威薄膜光伏有限公司首席技術(shù)官麥耀華說:“與晶硅太陽能電池相比,非晶硅薄膜太陽能電池在建筑光伏“一體化”項目應(yīng)用中更具有優(yōu)勢!
這種優(yōu)勢包括:薄膜電池能實現(xiàn)均勻透光,內(nèi)視和外視的效果都比較好,容易滿足建筑美學的要求;電池溫度系數(shù)小,受氣溫變化的影響也;其功率受陰影影響較小,從而增強了電池對環(huán)境的適應(yīng)性,這一點對在高樓林立的城市實現(xiàn)建筑光伏“一體化”尤為重要。
還有更為重要的一點:建筑光伏“一體化”對光電轉(zhuǎn)化效率的要求,并不像光伏電站那么高,這彌補了該產(chǎn)品的最大缺點。
這是否意味著,晶硅電池開始處于劣勢了呢?專家并不這樣認為。目前,薄膜太陽能電池生產(chǎn)設(shè)備仍比晶硅電池生產(chǎn)設(shè)備貴4~5倍,而前者約9%的光電轉(zhuǎn)換效率,也遠低于后者20%以上的效率。對于建在沙漠中的大型光伏電站來說,薄膜電池能帶來的“美感”并不重要,轉(zhuǎn)換效率才是關(guān)鍵。
很顯然,兩種技術(shù)的發(fā)展,將為各自帶來不同的優(yōu)勢。這場“戰(zhàn)爭”的結(jié)局仍難以預(yù)料。不過,正像國家發(fā)改委能源研究所副所長李俊峰所認為的,新興產(chǎn)業(yè)就是具有技術(shù)不確定的特性。在這場風險極大的博弈中,一旦成功,就將獲得巨額利潤。