淺談非晶硅薄膜光伏電池成本構成圖

薄膜光伏電池中最具發(fā)展潛力的是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(xué)氣相淀積(PECVD)法。此種制作工藝可以連續在多個(gè)真空淀積室完成，從而實(shí)現大批量生產(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在整個(gè)可見(jiàn)光范圍內，幾乎都比單晶硅大一個(gè)數量級，使得非晶硅光伏電池無(wú)論在理論上和實(shí)際使用中都對低光強有較好的適應。越來(lái)越多的實(shí)踐數據也表明，當峰值功率相同時(shí)，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。更有數據表明，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。據多家企業(yè)和機構的測算，即使在5MW的生產(chǎn)規模下，非晶硅薄膜太陽(yáng)電池組件的生產(chǎn)成本也在2美元/瓦以下，而單線(xiàn)產(chǎn)能達到40MW-60MW甚至更高的全自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，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(chǎng)銷(xiāo)售價(jià)格而言，其利潤空間可想而知。

影響非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池應用的最主要問(wèn)題是效率低、穩定性差。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用。而其不穩定性則集中體現在其能量轉換效率隨輻照時(shí)間的延長(cháng)而變化，直到數百或數千小時(shí)后才穩定，這個(gè)問(wèn)題在一定程度上影響了這種低成本太陽(yáng)能電池的應用。

圖一是成本構成分析的結果之一，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(diǎn)關(guān)注原材料的成本，在決策之初就應該就原材料的來(lái)源、品質(zhì)、供貨條件、價(jià)格趨勢等進(jìn)行認真細致的調研；在內部管理方面，則應該重點(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(chǎng)條件分析，一條年產(chǎn)40MW-60MW硅薄膜電池生產(chǎn)線(xiàn)項目的內部收益率遠大于12%的行業(yè)基準收益率。盡管如此，市場(chǎng)和技術(shù)方面的不確定性都會(huì )對投資帶來(lái)巨大的風(fēng)險。因此，我們在模型仿真時(shí)還著(zhù)重對項目?jì)炔渴找媛蔬M(jìn)行了敏感性分析。分析結果如圖二所示，產(chǎn)品的銷(xiāo)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(xiāo)售收入和產(chǎn)品成本。對于太陽(yáng)能電池來(lái)講，產(chǎn)品的光電轉換效率也是決定電池組件銷(xiāo)售價(jià)格的重要因素。如果假定每瓦太陽(yáng)能電池的售價(jià)不變，當光電轉換效率從6%提高到6.5%時(shí)，一片組件的銷(xiāo)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(guān)條件各不相同，圖中的具體數據并不是一成不變的，在一些特殊的條件下甚至可能需要做較大的調整，但通過(guò)上述分析揭示的某些問(wèn)題，應該是具有普遍的參考價(jià)值的。

編輯觀(guān)點(diǎn)：面對投資熱尚需冷靜思考

在太陽(yáng)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(zhuān)家指出，薄膜光伏電池在未來(lái)5年-10年內將以50%左右的年平均增長(cháng)率增長(cháng)，到2030年將占整體太陽(yáng)能電池份額的30%以上。

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

在資金需求方面，一條40MW-50MW的非晶硅薄膜電池生產(chǎn)設施的總投資在10億元左右，而公認的經(jīng)濟規模應在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(lái)兩三年內持續投資做好準備。

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(lái)源。生產(chǎn)企業(yè)必須保證穩定且廉價(jià)的材料供應，否則，近年來(lái)出現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(yáng)電池發(fā)展的瓶頸之一。除電池本身的結構設計、分析檢測需要大量專(zhuān)業(yè)人員外，化學(xué)氣相淀積、真空濺射、激光刻線(xiàn)等特殊工藝以及包括多種特殊氣體、高純水、凈化空調系統等在內的廠(chǎng)務(wù)支持系統，都需要大量有專(zhuān)業(yè)知識背景和實(shí)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(yáng)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)都應該全面分析自己所面臨的機遇和挑戰，充分估計收益和風(fēng)險，理性客觀(guān)地做出自己的投資決策，這也是行業(yè)健康、持續發(fā)展的基礎。