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非晶硅:欲與多晶硅試比高?
發(fā)布時(shí)間:2010-04-27 來(lái)源:中國(guó)化工報(bào)     分享到:
  曾經(jīng)瘋狂一時(shí)的多晶硅行業(yè)還在遭受陣痛,而其光伏領(lǐng)域的“近親”——非晶硅已開(kāi)始受到資本追捧。CCIN記者粗略統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),在短短不到一年的時(shí)間內(nèi),上馬非晶硅項(xiàng)目的企業(yè)遍布了四川、成都、江蘇、河南、河北、內(nèi)蒙古、山東、福建等多個(gè)省區(qū),規(guī)劃的投資額已達(dá)數(shù)百億元。      非晶硅的異軍突起引起了業(yè)界的關(guān)注。非晶硅會(huì)成為與多晶硅試比高的下一個(gè)太陽(yáng)能電池原料嗎? 較多晶硅有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)   據(jù)了解,非晶硅和多晶硅是制造太陽(yáng)能光伏板的兩類(lèi)主要原料,也是光伏發(fā)電領(lǐng)域里的兩大主將。非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池(簡(jiǎn)稱(chēng)非晶硅電池)的制造方法有電子回旋共振法、光化學(xué)氣相沉積法、直流輝光放電法等,采用上述方法可將甲硅烷氣體在玻璃、塑料或金屬箔等襯底上沉積成一層薄膜。非晶硅薄膜材料最重要的特點(diǎn)是具有較高的光吸收系數(shù),也是它能夠成為太陽(yáng)能電池的最主要因素。與多晶硅太陽(yáng)能電池相比,非晶硅電池具有制備工藝簡(jiǎn)單、原材料成本低等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)具備低溫大規(guī)模生產(chǎn)、抗幅射性、可任意彎曲、重量輕、堅(jiān)固耐用等優(yōu)點(diǎn)。      非晶硅電池其實(shí)并不是個(gè)新事物。早在1990年,美國(guó)一架裝有非晶硅電池的飛機(jī)就從美國(guó)西海岸加利福尼亞圣地亞哥飛到東海岸北卡羅林那州的凱提堆克,飛行距離為400千米。但由于當(dāng)時(shí)非晶硅電池的光電轉(zhuǎn)化效率只有4%~6%,有關(guān)非晶硅應(yīng)用的項(xiàng)目暫時(shí)被擱淺。      近幾年,隨著其光電轉(zhuǎn)換效率和使用壽命得到提高,非晶硅電池技術(shù)重新被重視起來(lái)。據(jù)了解,在美國(guó),非晶硅電池的市場(chǎng)占有率正不斷提升,而多晶硅電池的市場(chǎng)占有率則呈現(xiàn)持續(xù)下降態(tài)勢(shì)。據(jù)中投顧問(wèn)發(fā)布的《2009-2012年中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)投資分析及前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示,2007年全球非晶硅電池產(chǎn)量達(dá)到400兆瓦,2008年全球非晶硅電池產(chǎn)量達(dá)到892兆瓦,同比增長(zhǎng)123%。而美國(guó)有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),非晶硅電池2015年的發(fā)電量將達(dá)到26吉瓦,太陽(yáng)能電池發(fā)電量的一半以上將來(lái)自非晶硅電池。      與多晶硅相比,非晶硅的能耗和環(huán)保優(yōu)勢(shì)明顯。多晶硅主流生產(chǎn)工藝改良西門(mén)子的副產(chǎn)物四氯化硅存在較為嚴(yán)重的環(huán)保問(wèn)題,而非晶硅生產(chǎn)工藝污染較少。      福建鉑陽(yáng)太陽(yáng)能技術(shù)控股有限公司執(zhí)行董事彭立斌介紹說(shuō):“非晶硅電池只需將氣體沉淀轉(zhuǎn)化成等離子附在玻璃上即可,生產(chǎn)過(guò)程最高溫度只需200℃,消耗電能少,無(wú)污染?!?      除了能耗和環(huán)保問(wèn)題外,成本也是非晶硅的一大優(yōu)勢(shì)。非晶硅電池的厚度不到1微米,不足晶體硅電池厚度的1/100,這就大大降低了制造成本。目前多晶硅光伏發(fā)電成本價(jià)高達(dá)每千瓦時(shí)1.2~1.3元。而據(jù)彭立斌介紹,目前非晶硅電池的生產(chǎn)成本只有多晶硅的1/3,成本優(yōu)勢(shì)明顯。因此,有專(zhuān)家預(yù)測(cè),未來(lái)非晶硅電池技術(shù)將成為中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的主流。 生產(chǎn)企業(yè)紛紛“兩手抓”   據(jù)了解,非晶硅電池在國(guó)內(nèi)其實(shí)也早已出現(xiàn),但受到的關(guān)注不多。直到金融危機(jī)后,國(guó)內(nèi)多晶硅企業(yè)遭遇市場(chǎng)沉重打擊,非晶硅才開(kāi)始大規(guī)模乘“虛”而入。非晶硅電池以其不受原材料供應(yīng)瓶頸、生產(chǎn)流程短、成本低廉等優(yōu)勢(shì)顯露了后發(fā)優(yōu)勢(shì),那些當(dāng)初曾欲在多晶硅行業(yè)大賺一把的企業(yè)開(kāi)始把目光投向非晶硅電池領(lǐng)域。      去年12月2日,中國(guó)保綠能源有限公司與鄭州高新區(qū)管委會(huì)簽約,將在該區(qū)投資建設(shè)500兆瓦非晶硅電池生產(chǎn)項(xiàng)目,項(xiàng)目總投資為40億元。其中一期投資7.6億元,預(yù)計(jì)2010年8月建成年產(chǎn)100兆瓦非晶硅電池生產(chǎn)線(xiàn);二期投資32.4億元,到2013年500兆瓦非晶硅電池的生產(chǎn)線(xiàn)全部建成投產(chǎn)。      今年3月19日,成都旭雙太陽(yáng)能科技有限公司一期投資12億元的非晶硅電池項(xiàng)目開(kāi)工,將建設(shè)年產(chǎn)60兆瓦非晶硅電池及模組生產(chǎn)線(xiàn)并于年底投產(chǎn),二期工程將擴(kuò)建150兆瓦~200兆瓦生產(chǎn)線(xiàn),預(yù)計(jì)投資40億元?!肮窘?jīng)過(guò)一年多時(shí)間的考察,最終決定投向非晶硅電池。這是公司在全國(guó)布局的第一個(gè)點(diǎn),接著還會(huì)在通遼、牡丹江建設(shè)工廠。非晶硅電池已成為公司重點(diǎn)打造的業(yè)務(wù)板塊?!庇卸嗄晏?yáng)能領(lǐng)域從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的該公司制造部副部長(zhǎng)程道振顯得頗有決心。      今年4月2日,內(nèi)蒙古通遼市舉行非晶硅電池生產(chǎn)線(xiàn)項(xiàng)目簽約儀式。該項(xiàng)目由通遼市政府、河北東旭投資集團(tuán)有限公司、北京泰軼斯太陽(yáng)能科技有限公司共同投資建設(shè),項(xiàng)目總投資12.5億元。計(jì)劃建設(shè)2條1.1×1.4米板幅規(guī)格的非晶硅電池生產(chǎn)線(xiàn),設(shè)計(jì)產(chǎn)能為年產(chǎn)2×30兆瓦非晶硅電池。      合肥陽(yáng)光電源公司山東分公司總經(jīng)理王克嶺透露:“多晶硅和非晶硅兩種電池各有優(yōu)勢(shì),生產(chǎn)企業(yè)一般是‘兩手抓’,但兩利相權(quán)取其重,以前當(dāng)然都以多晶硅電池為主。不過(guò)現(xiàn)在,我們已把重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到非晶硅電池上來(lái)了?!?      從目前公布2010年項(xiàng)目建設(shè)規(guī)劃的地區(qū)來(lái)看,非晶硅電池生產(chǎn)線(xiàn)也已被列為不少地區(qū)的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。如福建省泉州市鯉城區(qū)今年23個(gè)建設(shè)項(xiàng)目中明確提到重點(diǎn)實(shí)施非晶硅電池生產(chǎn)線(xiàn),在山東日照市開(kāi)發(fā)區(qū)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園引進(jìn)的12個(gè)高新項(xiàng)目中,投資近2億元的非晶硅電池項(xiàng)目也位列其中。 可惜仍舊沒(méi)有中國(guó)“心”   對(duì)于非晶硅的驟熱,不少專(zhuān)家也提出了忠告。      3月17日,在第二屆中國(guó)國(guó)際太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)高峰論壇上,有專(zhuān)家表示,相比多晶硅電池,非晶硅電池組件雖然表面看成本較低,但從整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)成本來(lái)計(jì)算,其優(yōu)勢(shì)并不明顯。      國(guó)家發(fā)改委能源研究所研究員、光伏專(zhuān)家王斯成表示,從技術(shù)成熟度來(lái)看,非晶硅電池與多晶硅電池相比還有不小的差距,而轉(zhuǎn)化效率和使用壽命都不及多晶硅電池。即使非晶硅電池最大的成本優(yōu)勢(shì),在生產(chǎn)中也面臨著挑戰(zhàn)。原因是雖然非晶硅電池的原料成本低,但加上在生產(chǎn)過(guò)程中同步產(chǎn)生的設(shè)備成本、運(yùn)輸成本,其系統(tǒng)成本相比多晶硅電池并不具有明顯優(yōu)勢(shì)。      據(jù)了解,生產(chǎn)非晶硅電池組件的設(shè)備要比生產(chǎn)多晶硅電池組件的設(shè)備成本高出四五倍,非晶硅電池片的轉(zhuǎn)化效率平均在10%左右,而多晶硅電池片的轉(zhuǎn)化效率平均在17%~20%。      北京市新能源與可再生能源協(xié)會(huì)光伏委員會(huì)主任王長(zhǎng)貴說(shuō):“目前加強(qiáng)對(duì)非晶硅電池技術(shù)的研發(fā)是大趨勢(shì),但現(xiàn)在就投建規(guī)模較大的非晶硅電池組件生產(chǎn)線(xiàn)還是存在一定風(fēng)險(xiǎn)的,畢竟該技術(shù)長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性尚沒(méi)有得到完全解決。”他認(rèn)為,非晶硅電池未來(lái)的確是具有前景的技術(shù),但至少在最近一段時(shí)期還很難與多晶硅電池相競(jìng)爭(zhēng)。      而長(zhǎng)期關(guān)注新能源領(lǐng)域的聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織首席代表則認(rèn)為,由于新能源技術(shù)發(fā)展極為迅速,非晶硅電池的技術(shù)前景雖然不錯(cuò),但由于技術(shù)尚不夠成熟,使用壽命和轉(zhuǎn)換效率偏低。非晶硅電池也只能是過(guò)渡產(chǎn)品,大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化需謹(jǐn)慎。      專(zhuān)家建議,目前大量上馬的非晶硅企業(yè)應(yīng)該避免重蹈多晶硅企業(yè)的覆轍。特別是與多晶硅一樣,中國(guó)企業(yè)在非晶硅電池的制造技術(shù)和設(shè)備方面并不擁有核心競(jìng)爭(zhēng)力,這將是中國(guó)非晶硅企業(yè)的致命軟肋。      據(jù)了解,目前全球太陽(yáng)能電池中,多晶硅電池生產(chǎn)量占據(jù)主要份額,技術(shù)也比較成熟。2009年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,全球范圍內(nèi)多晶硅電池占總量的70%以上,而非晶硅電池只占約18%。

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