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://m.butianyuan.cn/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型化學氣相淀積(PECVD)法。此種制作工藝可以連續(xù)在多個真空淀積室完成，從而實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。由于反應溫度低，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好，充電效率高的特性。非晶硅材料的吸收系數(shù)在整個可見光范圍內(nèi)，幾乎都比單晶硅大一個數(shù)量級，使得非晶硅光伏電池無論在理論上和實際使用中都對低光強有較好的適應。越來越多的實踐數(shù)據(jù)也表明，當峰值功率相同時，在晴天直射強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)能達到40MW-60MW甚至更高的全自動化生產(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)換效率隨輻照時間的延長而變化，直到數(shù)百或數(shù)千小時后才穩(wěn)定，這個問題在一定程度上影響了這種低成本太陽能電池的應用。

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)決策者應重點關(guān)注原材料的成本，在決策之初就應該就原材料的來源、品質(zhì)、供貨條件、價格趨勢等進行認真細致的調(diào)研；在內(nèi)部管理方面，則應該重點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目經(jīng)濟效益情況的重要指標之一。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)線項目的內(nèi)部收益率遠大于12%的行業(yè)基準收益率。盡管如此，市場和技術(shù)方面的不確定性都會對投資帶來巨大的風險。因此，我們在模型仿真時還著重對項目內(nèi)部收益率進行了敏感性分析。分析結(jié)果如圖二所示，產(chǎn)品的銷售價格是最敏感的因素。實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格的重要因素。如果假定每瓦太陽能電池的售價不變，當光電轉(zhuǎn)換效率從6%提高到6.5%時，一片組件的銷售價格就提高了8%，而其生產(chǎn)成本幾乎是相同的，這顯然會對項目的收益產(chǎn)生很大的影響。由于在不同時間、不同地點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，應該是具有普遍的參考價值的。

編輯觀點：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中的熱點。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)方面的風險外，在資金需求、供應鏈組織、生產(chǎn)動力供應和技術(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，而公認的經(jīng)濟規(guī)模應在300MW-500MW。這要求投資方不僅能夠籌集足夠的初始投資，還應為未來兩三年內(nèi)持續(xù)投資做好準備。

在供應鏈組織方面，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來源。生產(chǎn)企業(yè)必須保證穩(wěn)定且廉價的材料供應，否則，近年來出現(xiàn)的爭搶硅材料的一幕難免會再次上演。

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、分析檢測需要大量專業(yè)人員外，化學氣相淀積、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)的廠務支持系統(tǒng)，都需要大量有專業(yè)知識背景和實際操作經(jīng)驗的員工。由于目前大量的項目正在興建，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。但每一個欲投身其中的企業(yè)都應該全面分析自己所面臨的機遇和挑戰(zhàn)，充分估計收益和風險，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)。