一、太陽能薄膜電池：能源的救星
CIGS是太陽能薄膜電池CuInxGa（1-x）Se2的簡寫，其具有穩(wěn)定性好、抗輻照性能好、成本低、效率高等優(yōu)點。小樣品CIGS薄膜太陽能電池的最高轉(zhuǎn)化效率2014年12月刷新為21.7%，由德國太陽能和氫能研究機構(gòu)ZSW采用共蒸鍍法制備。大面積電池組件轉(zhuǎn)化效率及產(chǎn)量根據(jù)各公司制備工藝不同而有所不同，一般在10%~15%范圍內(nèi)。銅銦鎵硒薄膜太陽電池具有生產(chǎn)成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特點，光電轉(zhuǎn)換效率居各種薄膜太陽能電池之首，接近晶體硅太陽電池，而成本則是晶體硅電池的三分之一，被國際上稱為“下一時代非常有前途的新型薄膜太陽電池”。此外，該電池具有柔和、均勻的黑色外觀，是對外觀有較高要求場所的理想選擇，如大型建筑物的玻璃幕墻等，在現(xiàn)代化高層建筑等領(lǐng)域有很大市場。雖然CIGS電池具有高效率和低材料成本的優(yōu)勢，但他也面臨三個主要的問題：（1）制程復(fù)雜，投資成本高
（2）關(guān)鍵原料的供應(yīng)不足（3）緩沖層CdS具有潛在的毒性。
二、全球薄膜太陽能電池產(chǎn)量分析
薄膜電池行業(yè)處于發(fā)展初期，市場份額遠(yuǎn)低于晶體硅電池，但未來市場空間巨大，全球光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展引發(fā)了全球多晶硅供應(yīng)的持續(xù)緊缺，嚴(yán)重的制約了晶體硅電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，晶體硅電池企業(yè)之間的搶料和價格競爭也隨之加劇。與晶體硅電池相比，薄膜電池具有原材料充裕、能耗小、成本相對低廉的優(yōu)勢，薄膜電池行業(yè)悄然興起。
硅薄膜電池已逐漸具備產(chǎn)業(yè)爆發(fā)性增長的條件，有望超越其他種類的薄膜電池：1、硅薄膜電池技術(shù)成熟度高，發(fā)展路徑清晰，使用疊層工藝將使轉(zhuǎn)換效率及衰減問題不再突出；2、薄膜電池設(shè)備供應(yīng)商快速崛起對行業(yè)迅猛發(fā)展起到了重要的推動作用；3、硅薄膜電池在原材料易得性與清潔安全等方面均不存在瓶頸。薄膜光伏電池是在低成本的玻璃、塑料、不銹鋼等基板上沉積形成很薄的感光材料實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，主要包括硅薄膜電池（a-Si、a-Si/c-Si等）、碲化鎘（CdTe）、銅銦硒（CIS、CIGeS）。
2015年全球薄膜太陽能電池的產(chǎn)能約為9.3GW，產(chǎn)量約為4.4GW（圖。按技術(shù)劃分，2015年硅基薄膜電池的產(chǎn)能占比為38%，銅銦鎵硒薄膜電池的產(chǎn)能占比為27%，碲化鎘薄膜電池的產(chǎn)能占比為35%。
2011-2015年全球薄膜太陽能電池的產(chǎn)能和產(chǎn)量（MW）
資料來源：公開資料、智研咨詢整理
2015年全球薄膜太陽能電池技術(shù)產(chǎn)能占比
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三、全球主要薄膜太陽能電池制造商
繼續(xù)小幅下滑。從企業(yè)看，全球薄膜電池產(chǎn)量主要集中在以CdTe電池為代表的FirstSolar，以CIGS電池為代表的SolarFrontier，以及以硅基薄膜為代表的漢能控股公司中。3家公司產(chǎn)量約占全球薄膜電池產(chǎn)量的70%。
全球主要薄膜電池生產(chǎn)商、著名薄膜電站
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四、多晶硅薄膜太陽電池的發(fā)展?fàn)顩r
薄膜電池由于理論效率高、材料消耗少、制備能耗低等被稱為第二代太陽能電池技術(shù)。尤其是在柔性襯底上制備的薄膜電池，具有可卷曲折疊、不怕摔碰、重量輕、弱光性能好等優(yōu)勢，未來應(yīng)用前景廣闊。銅銦鎵硒（CIGS）薄膜太陽能電池易形成良好的背電極和高質(zhì)量的PN結(jié)，且較容易制成柔性組件。目前，CIGS薄膜太陽能電池的實驗室轉(zhuǎn)換效率已達(dá)21.7%，組件全面積轉(zhuǎn)換效率已接近16%，其產(chǎn)業(yè)化技術(shù)也在逐步完善。隨著此技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)后良品率提升，國產(chǎn)化改進(jìn)優(yōu)化后生產(chǎn)成本降低，將越來越具有競爭力。此外，具有超高轉(zhuǎn)換效率的砷化鎵太陽能電池，憑借著其技術(shù)先進(jìn)性，在特殊的應(yīng)用場景具備很大的發(fā)展?jié)摿?，但是目前由于成本偏高，大?guī)模的應(yīng)用需要快速實現(xiàn)成本的降低。
薄膜電池生產(chǎn)設(shè)備：硅基薄膜電池，銅銦鎵硒電池CIS/CIGS,碲化鎘薄膜電池CdTe,染料敏化電池生產(chǎn)技術(shù)及研究設(shè)備。
近年來，太陽能光伏電池市場正在向薄膜太陽能光伏產(chǎn)品轉(zhuǎn)移。薄膜太陽能電池的優(yōu)勢在于其產(chǎn)業(yè)鏈的耗能更低；制備材料選擇更廣泛；制備技術(shù)多樣；比晶體硅太陽能電池有更高的每瓦發(fā)電量；產(chǎn)品的發(fā)電效率的提升有更大的潛力；產(chǎn)品重量更輕并且可以柔性化，使用范圍更寬泛，更適合于光伏建筑一體化。其中實驗室效率超過了20%的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池是光伏轉(zhuǎn)換效率最高的薄膜太陽能電池。由于銅銦鎵硒太陽能電池沒有光致衰減效應(yīng)、性能穩(wěn)定、發(fā)電量高、對環(huán)境友好，所以它是歐洲、日本和美國最為關(guān)注的新一代高效薄膜太陽能電池。
采用真空沉積技術(shù)制備的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池不僅創(chuàng)下了轉(zhuǎn)換效率20.4%的記錄，而且已經(jīng)成熟地大規(guī)模工業(yè)化了，產(chǎn)品已經(jīng)具備成本競爭力。非真空法技術(shù)制造銅銦鎵硒薄膜太陽能電池具有更低成本和易于大面積的潛在優(yōu)勢，也吸引了愈來愈多的關(guān)注，歐洲、美國和日本的主要銅銦鎵硒薄膜太陽能電池企業(yè)的最佳組件產(chǎn)品效率都已超過13%。
五、薄膜太陽能電池市場發(fā)展分析
1、薄膜太陽能電池市場狀況
2009年，中國薄膜太陽能電池產(chǎn)量增長較快，主要是2008年投產(chǎn)企業(yè)較多，眾多薄膜太陽能電池企業(yè)生產(chǎn)步入正常軌道。2009年，中國薄膜太陽能電池產(chǎn)量達(dá)263MW；2010年，中國薄膜電池產(chǎn)量為380MW，同比增長44.5%；2011年，中國薄膜太陽能電池產(chǎn)量達(dá)565MW。2012年中國薄膜太陽能電池產(chǎn)量為400MW；2013年中國薄膜太陽能電池產(chǎn)量達(dá)到了260MW，2014年中國薄膜太陽能電池產(chǎn)量達(dá)到了300MW，2015年中國薄膜太陽能電池產(chǎn)量達(dá)到了458MW。
2、薄膜太陽能電池市場競爭現(xiàn)狀
技術(shù)領(lǐng)先是光伏企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵所在。在我國，以漢能控股集團(tuán)為代表的光伏企業(yè)正在推動光伏產(chǎn)業(yè)從一代光伏（晶硅模式）向二代光伏（薄膜模式）的升級，并且已經(jīng)掌握了最有前景的技術(shù)。目前A股上市公司中涉及薄膜太陽能電池的公司主要有風(fēng)帆股份、廣東榕泰、天威保變和綜藝股份等。2013年7月，漢能成功并購美國GlobalSolarEnergy公司，這是漢能繼2012年并購德國Solibro和美國MiaSolé公司之后，在一年內(nèi)完成的第三次海外技術(shù)并購。對GSE的并購，使?jié)h能成為全球首家實現(xiàn)柔性薄膜太陽能組件大規(guī)模量產(chǎn)的公司，同時也標(biāo)志著漢能通過全球技術(shù)整合，占據(jù)了薄膜光伏技術(shù)的最前沿。目前，漢能掌握非晶硅-鍺、非晶硅-納米硅、銅銦鎵硒等7條全球領(lǐng)先的薄膜技術(shù)路線，薄膜太陽能組件量產(chǎn)轉(zhuǎn)化率已達(dá)到15.7%，研發(fā)轉(zhuǎn)化率最高已達(dá)19.6%。
據(jù)悉，漢能的薄膜技術(shù)不僅在國內(nèi)是第一，在世界上也位居先列，而且擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。其領(lǐng)先地位主要表現(xiàn)在原材料消耗少、能量回收期短、、可制成柔性薄膜組件、產(chǎn)品多樣化等方面。
目前，漢能已在四川、廣東、海南、浙江、山東、江蘇等地投資建設(shè)了太陽能薄膜發(fā)電產(chǎn)業(yè)研發(fā)制造基地，總產(chǎn)能達(dá)到3吉瓦。同時，漢能在全球進(jìn)行電站資源開發(fā)，已與新疆、內(nèi)蒙古、寧夏、江蘇、海南、山東、河北等省區(qū)以及歐洲多國簽訂了約10吉瓦的太陽能薄膜電站建設(shè)協(xié)議。
