薄膜電池或?qū)⒂瓉硎锕?/b>

　　《“十二五”太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》（征求意見稿）將于今年10月前后出臺。據(jù)了解，在《規(guī)劃》征求意見稿中，一度處于尷尬地位的薄膜電池得到了空前的重視。

　　而與《規(guī)劃》提出要重視發(fā)展薄膜電池相呼應(yīng)，6月15日，漢能控股集團(tuán)在成都市雙流縣的一期硅基薄膜電池生產(chǎn)基地建成投產(chǎn)，成為目前全球產(chǎn)量最高的薄膜電池生產(chǎn)線。這或許是我國薄膜電池產(chǎn)業(yè)重獲生機(jī)的一個前奏。

　　優(yōu)勢何在

　　太陽能發(fā)電分為晶硅電池技術(shù)和薄膜電池技術(shù)。近年來，我國光伏太陽能行業(yè)迅猛發(fā)展，而同為太陽能發(fā)電載體的薄膜電池，同光伏電池相比較卻發(fā)展緩慢。為什么薄膜電池沒有得到重視？

　　“主要是因?yàn)榫Ч桦姵丶夹g(shù)門檻較低， 技術(shù)也最成熟，同時電池轉(zhuǎn)換效率高?！?漢能控股集團(tuán)董事局主席李河君告訴記者，“但是，為將硅材料制成適用于電池的硅片，需要消耗相當(dāng)多的電能?！睋?jù)專家測算，在我國中等光照條件的地區(qū)，安裝一個1兆瓦的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，年發(fā)電量約為120萬千瓦時；而1兆瓦的晶硅電池，在生產(chǎn)過程中耗電300萬千瓦時以上，也就是說，需要3年的時間，方可平衡其自身的耗電量。而薄膜電池在制作過程中耗能較小, 電池投入發(fā)電后，一年半的電量就可以彌補(bǔ)制作時消耗的能量。

　　晶硅電池在生產(chǎn)過程中的高耗能、高污染的問題也非常突出。目前，我國多晶硅生產(chǎn)的主要工藝是改良西門子法，雖然在傳統(tǒng)西門子工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良，能夠回收利用大量的副產(chǎn)物，但每生產(chǎn)1個單位的多晶硅產(chǎn)品就會產(chǎn)生10多個單位的有毒有害的副產(chǎn)品——四氯化硅廢液，這種工業(yè)廢棄物會給生態(tài)環(huán)境造成難以恢復(fù)的破壞。處理四氯化硅需要安裝相關(guān)回收設(shè)備，但是并非所有的企業(yè)都能做到。據(jù)南昌大學(xué)光伏學(xué)院院長周浪教授介紹，目前國內(nèi)大部分多晶硅企業(yè)實(shí)現(xiàn)了清潔化生產(chǎn)，但也有一部分企業(yè)尚未掌握四氯化硅的回收技術(shù)，估計(jì)這一比例在10%左右。今年4月，600噸四氯化硅廢液通過湖北鐘祥城市排水管網(wǎng)進(jìn)入污水處理廠，導(dǎo)致污水處理廠的生物菌種全部死亡、設(shè)備嚴(yán)重受損，污水處理廠因此癱瘓兩個多月。

　　“而薄膜電池在環(huán)保方面大大超過晶硅電池?！?據(jù)李河君介紹，與晶硅電池相比，薄膜電池可以降低97％的硅原料使用，這在根源上使得薄膜電池更加環(huán)保、綠色，同時對硅原料的依賴降低，使得其制造成本也遠(yuǎn)低于晶硅電池。以玻璃、不銹鋼及特種塑料為襯底的薄膜電池, 還可以根據(jù)要求做成柔性電池,進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用場合。

　　基于薄膜電池具有的特點(diǎn)，其可以廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程監(jiān)控通訊、野外供電等領(lǐng)域；也由于使用塑料等質(zhì)輕柔軟的材料為基板，薄膜電池還用于手表、計(jì)算器、窗簾甚至服裝上。不遠(yuǎn)的將來，當(dāng)你外出郊游或是辦公時，將隨身攜帶的薄膜電池板鋪放在任何能被光線照射到的地方，就可以對手機(jī)、電腦等設(shè)備供電。

　　另外，薄膜電池在炎熱的氣候條件下性能更為穩(wěn)定。相關(guān)測驗(yàn)表明，薄膜電池在50℃直射的條件下，其能效最多降低3%~5%，而晶硅電池在同等溫度下能效會降低15%或更多。據(jù)專家介紹，基于薄膜電池的這種性能，若將其應(yīng)用在新疆、重慶等夏天氣溫相對較高的地區(qū)，其作用將相當(dāng)可觀。

　　而且，薄膜電池的弱光發(fā)電性強(qiáng)，對可見光的吸收比晶硅電池強(qiáng)，其能在廣泛的環(huán)境下發(fā)電。因?yàn)楸∧る姵剡m應(yīng)各種強(qiáng)度的陽光，所以其性能受天氣的影響較小，在早晨和傍晚時也能發(fā)電。

　　那么，有諸多優(yōu)勢的薄膜電池為什么受到冷落呢？

　　轉(zhuǎn)機(jī)或許出現(xiàn)

　　“晶硅電池轉(zhuǎn)化率可達(dá)14％～16%，但成本比薄膜電池要貴30%以上；而薄膜電池雖然價格低，但轉(zhuǎn)換率只有6%～8%，比晶硅電池要低得多?！?周浪告訴記者，這些年薄膜電池在技術(shù)上沒有明顯進(jìn)步，轉(zhuǎn)化率始終維持在6%～8%之間，致使薄膜電池市場無法開啟，大規(guī)模生產(chǎn)也一直未能實(shí)現(xiàn)。因此，國家相關(guān)政策的扶持對于薄膜電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展就顯得至關(guān)重要。

　　據(jù)了解，目前薄膜電池在我國光伏太陽能市場的份額不足10%，在2008年、2009年資本市場曾一度追捧薄膜概念，但如今都已逐漸冷淡，很多薄膜電池生產(chǎn)企業(yè)嚴(yán)重缺乏資金，無以為繼。2010年8月，無錫尚德宣布停止了在上海的薄膜電池板生產(chǎn)計(jì)劃，轉(zhuǎn)型晶硅電池，曾引發(fā)了薄膜電池界一片風(fēng)聲鶴唳。

　　無錫尚德一位人士向記者表示，薄膜電池在中國陷入困境是因?yàn)樵?008年金融危機(jī)之后，多晶硅售價從400美元/公斤下降到如今的50美元/公斤，直接導(dǎo)致晶硅電池成本大幅度下降，縮小了與薄膜電池之間的差價。而薄膜電池從2008年至今在技術(shù)和成本上都沒有進(jìn)步，因此，在與晶硅電池的競爭中日趨衰落。

　　即將出臺的《“十二五”太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出，在“十二五”期間將重點(diǎn)發(fā)展非晶與微晶相結(jié)合的疊層和多結(jié)薄膜電池。為了降低薄膜電池的光致衰減，《規(guī)劃》鼓勵企業(yè)研發(fā)5.5代以上大面積高效率硅基薄膜電池，開發(fā)柔性硅基薄膜電池。一位參與該規(guī)劃制訂的專家表示，上述內(nèi)容主要為了推動薄膜電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，屬于雪中送炭之舉，“目前薄膜電池產(chǎn)業(yè)在我國受到冷落，如國家不出面扶持，很可能全面覆滅?！睋?jù)了解，由于很多薄膜電池生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)產(chǎn)或者停產(chǎn)，電站在國內(nèi)薄膜電池生產(chǎn)廠要不到貨，這些企業(yè)不僅產(chǎn)量低，沒有庫存，甚至連設(shè)備也不全。

　　“只要有無錫尚德、英利這樣有實(shí)力的大企業(yè)進(jìn)入，振興薄膜電池行業(yè)這個目標(biāo)并非難事。”一位國有發(fā)電集團(tuán)人士表示，薄膜電池并非沒有發(fā)展前景，它的低成本和抵抗惡劣環(huán)境等優(yōu)勢非常具有競爭力，這也是全球最大薄膜電池生產(chǎn)商——美國第一太陽能公司的成功所在。據(jù)悉，美國第一太陽能公司的產(chǎn)品平均轉(zhuǎn)化率已達(dá)11.7%，而其測試電池轉(zhuǎn)換率已達(dá)到17.3% “在‘十二五’期間，國家能在研發(fā)、融資等方面給予薄膜電池生產(chǎn)商合理補(bǔ)貼，我國的薄膜電池市場離打開之日就不遠(yuǎn)了。”

　　而由于日本大地震導(dǎo)致世界各國重新審視核電發(fā)展政策，也使得各國政府大幅提升了太陽能發(fā)電目標(biāo)。我國在太陽能發(fā)電方面的目標(biāo)也有所提升，預(yù)計(jì)到2015年，國內(nèi)的光伏發(fā)電裝機(jī)容量目標(biāo)將達(dá)到1000萬千瓦，到2020年，目標(biāo)至少要到5000萬千瓦。按照該《規(guī)劃》的要求，到2015年，單晶硅電池的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)換效率達(dá)到21%，多晶硅電池達(dá)到19%，而非晶硅薄膜電池要達(dá)到12%。另外，與薄膜電池相關(guān)的如《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出，未來5年，我國屋頂薄膜電池裝機(jī)規(guī)模目標(biāo)為300萬千瓦，到2020年規(guī)?？蛇_(dá)2500萬千瓦，是在目前30萬千瓦基礎(chǔ)上增長80多倍，占太陽能發(fā)電中長期目標(biāo)的半壁江山。

　　應(yīng)該說，雖然薄膜電池受限于光轉(zhuǎn)換效率等技術(shù)指標(biāo)上的劣勢，未來很長一段時間里都不會撼動晶硅電池的地位，但是隨著國家各項(xiàng)扶持政策的出臺和技術(shù)研發(fā)的加快，以及未來屋頂薄膜電池的大規(guī)模開建，對于長期處于光伏產(chǎn)業(yè)不利地位的薄膜電池行業(yè)來說，晨曦的曙光或?qū)⒊霈F(xiàn)。

來源：電氣中國雜志

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