淺談非晶硅薄膜光伏電池成本構(gòu)成圖

薄膜光伏電池中最具發(fā)展?jié)摿Φ氖?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/非晶硅薄膜">非晶硅薄膜光伏電池，非晶硅材料是由氣相淀積形成的，目前已被普遍采用的方法是等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相淀積(PECVD)法。此種制作工藝可以連續(xù)在多個(gè)真空淀積室完成，從而實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。由于反應(yīng)溫度低，可在200℃左右的溫度下制造，因此可以在玻璃、不銹鋼板、陶瓷板、柔性塑料片上淀積薄膜，易于大面積化生產(chǎn)，成本較低。

與晶體硅光伏電池比較，非晶硅薄膜光伏電池具有弱光響應(yīng)好，充電效率高的特性。非晶硅材料的吸收系數(shù)在整個(gè)可見光范圍內(nèi)，幾乎都比單晶硅大一個(gè)數(shù)量級，使得非晶硅光伏電池?zé)o論在理論上和實(shí)際使用中都對低光強(qiáng)有較好的適應(yīng)。越來越多的實(shí)踐數(shù)據(jù)也表明，當(dāng)峰值功率相同時(shí)，在晴天直射強(qiáng)光和陰雨天弱散射光環(huán)境下，非晶硅光伏電池板的比功率發(fā)電量均大于單晶硅、非晶硅薄膜光伏電池。更有數(shù)據(jù)表明，在相同環(huán)境條件下，非晶硅光伏電池的每千瓦年發(fā)電量要比單晶硅高8%，比多晶硅高13%。

薄膜光伏電池最重要的優(yōu)勢是成本優(yōu)勢。據(jù)多家企業(yè)和機(jī)構(gòu)的測算，即使在5MW的生產(chǎn)規(guī)模下，非晶硅薄膜太陽電池組件的生產(chǎn)成本也在2美元/瓦以下，而單線產(chǎn)能達(dá)到40MW-60MW甚至更高的全自動(dòng)化生產(chǎn)線，其產(chǎn)品生產(chǎn)成本則更低。而相對于平均3.5美元/瓦的國際市場銷售價(jià)格而言，其利潤空間可想而知。

影響非晶硅薄膜太陽能電池應(yīng)用的最主要問題是效率低、穩(wěn)定性差。與晶體硅電池相比，每瓦的電池面積會(huì)增加約一倍，在安裝空間和光照面積有限的情況下限制了它的應(yīng)用。而其不穩(wěn)定性則集中體現(xiàn)在其能量轉(zhuǎn)換效率隨輻照時(shí)間的延長而變化，直到數(shù)百或數(shù)千小時(shí)后才穩(wěn)定，這個(gè)問題在一定程度上影響了這種低成本太陽能電池的應(yīng)用。

圖一是成本構(gòu)成分析的結(jié)果之一，從圖中可以看出，僅基板玻璃和其他輔助材料成本就占到總成本的60%以上。因此，企業(yè)決策者應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注原材料的成本，在決策之初就應(yīng)該就原材料的來源、品質(zhì)、供貨條件、價(jià)格趨勢等進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的調(diào)研；在內(nèi)部管理方面，則應(yīng)該重點(diǎn)采取措施保證主要原材料的利用率，提高綜合成品率，有效降低材料消耗。

內(nèi)部收益率是衡量投資項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益情況的重要指標(biāo)之一。按目前的市場條件分析，一條年產(chǎn)40MW-60MW硅薄膜電池生產(chǎn)線項(xiàng)目的內(nèi)部收益率遠(yuǎn)大于12%的行業(yè)基準(zhǔn)收益率。盡管如此，市場和技術(shù)方面的不確定性都會(huì)對投資帶來巨大的風(fēng)險(xiǎn)。因此，我們在模型仿真時(shí)還著重對項(xiàng)目內(nèi)部收益率進(jìn)行了敏感性分析。分析結(jié)果如圖二所示，產(chǎn)品的銷售價(jià)格是最敏感的因素。實(shí)際上這并不令人感到意外，任何一種產(chǎn)品生產(chǎn)的效益都直接決定于銷售收入和產(chǎn)品成本。對于太陽能電池來講，產(chǎn)品的光電轉(zhuǎn)換效率也是決定電池組件銷售價(jià)格的重要因素。如果假定每瓦太陽能電池的售價(jià)不變，當(dāng)光電轉(zhuǎn)換效率從6%提高到6.5%時(shí)，一片組件的銷售價(jià)格就提高了8%，而其生產(chǎn)成本幾乎是相同的，這顯然會(huì)對項(xiàng)目的收益產(chǎn)生很大的影響。由于在不同時(shí)間、不同地點(diǎn)其客觀條件各不相同，圖中的具體數(shù)據(jù)并不是一成不變的，在一些特殊的條件下甚至可能需要做較大的調(diào)整，但通過上述分析揭示的某些問題，應(yīng)該是具有普遍的參考價(jià)值的。

編輯觀點(diǎn)：面對投資熱尚需冷靜思考

在太陽能光伏電池投資熱潮中，硅薄膜光伏電池似乎成了熱點(diǎn)中的熱點(diǎn)。有專家指出，薄膜光伏電池在未來5年-10年內(nèi)將以50%左右的年平均增長率增長，到2030年將占整體太陽能電池份額的30%以上。

但硅薄膜太陽電池并不是包賺不賠的產(chǎn)業(yè)，除了在市場、成本、技術(shù)方面的風(fēng)險(xiǎn)外，在資金需求、供應(yīng)鏈組織、生產(chǎn)動(dòng)力供應(yīng)和技術(shù)人才等方面都有較高的門檻。

在資金需求方面，一條40MW-50MW的非晶硅薄膜電池生產(chǎn)設(shè)施的總投資在10億元左右，而公認(rèn)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模應(yīng)在300MW-500MW。這要求投資方不僅能夠籌集足夠的初始投資，還應(yīng)為未來兩三年內(nèi)持續(xù)投資做好準(zhǔn)備。

在供應(yīng)鏈組織方面，生產(chǎn)所需的高透光率的超白玻璃、高純硅烷等都只有有限的供應(yīng)來源。生產(chǎn)企業(yè)必須保證穩(wěn)定且廉價(jià)的材料供應(yīng)，否則，近年來出現(xiàn)的爭搶硅材料的一幕難免會(huì)再次上演。

技術(shù)人才一直是薄膜太陽電池發(fā)展的瓶頸之一。除電池本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分析檢測需要大量專業(yè)人員外，化學(xué)氣相淀積、真空濺射、激光刻線等特殊工藝以及包括多種特殊氣體、高純水、凈化空調(diào)系統(tǒng)等在內(nèi)的廠務(wù)支持系統(tǒng)，都需要大量有專業(yè)知識(shí)背景和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)的員工。由于目前大量的項(xiàng)目正在興建，吸引人才的競爭也變得空前激烈。

總之，硅薄膜太陽電池投資熱的興起已成為不爭的事實(shí)。但每一個(gè)欲投身其中的企業(yè)都應(yīng)該全面分析自己所面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，充分估計(jì)收益和風(fēng)險(xiǎn)，理性客觀地做出自己的投資決策，這也是行業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。