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太阳能电池发电前途无量的市场

发布时间:2019-10-18 23:52:50

太阳能电池发电——前途无量的市场

生意社03月10日讯

历史沿革回顾人类能源消费的历史,大约经过了木/水/风 煤一石油3大阶段,现在正向利用太阳能源迈进。太阳能电池发明于50年前,经历了曲折的发展过程,大约可分为3个时期:(1)黎明期(上世纪50年代一80年代)转换效率低下,价格昂贵,主要用作卫星、灯塔和电子计算器等的电源;(2)成长期(1990 2000年)一效率提高,应用进入家庭和大楼;(3)扩大期(2000年一现在)太阳能电池向全球扩展。太阳能电池利用半导体的光电效应,称为量子效应,是一种具有半永久性的发电现象。太阳能取之不尽,且是清洁能源,没有噪声,而且不排放二氧化碳。构成太阳能电池的材料主要是硅,在地球上是第二多的化学元素,资源丰富。电池产品发电量可大可小,从1W到1MW,效率基本不变。太阳能电池经过50年的发展,进步很大。硅系列太阳能电池的转换效率已提高了4到10倍,成本降低了100倍,寿命超过20年,世界市场达到了100亿美元的规模。市场发展太阳能电池使用的材料正在逐渐增加,但今天结晶硅仍独占使用材料的90%。多晶硅太阳能电池的光电转换效率为14%-18%,单晶硅好些,达到16%一20%。随着硅原料价格高扬、供应不足,加上对高效率的追求,业界正在开发减少硅原料使用量的新技术。另外,太阳能电池使用原料还有化合物半导体,较常见的有不用硅的CIGS(Cu In Ga Se)、CdTe等,最近有机半导体也加入了这一行列(表1),此外,还有透镜和组合集光等方式。世界太阳能电池产业近年走上快速发展道,进入企业不断增多,特别是半导体企业包括业界巨头Intel、IBM,德国Qimonda等都有行动,据称2010年太阳电池投资即将达到半导体同等的水平。据IEA报道,1993年世界太阳能电池市场还仅有26兆瓦规模,1999年即达约124MW,增长了3倍。此后,2005年便超过Gw大关,预期2010年可达5GW(图2)。但这一数据时间较早,也不太完整,另据美国ICKnowledge公司新近报道,世界太阳能电池的生产能力2007年即达6.5GW,2012年可达28.3GW,5年的年均增长率为34.2%。又据日本《半导体产业》的数据称,近几年世界太阳电池的生产能力持续翻番,2007年的生产能力为3.7GW,2010年可望达10GW。再有美国LuxResearch公司报告显示,2008年世界太阳能电池市场为4.9GW,近年将以每年48%的速度增长,2013年达23GW,同期销售值从334~L美元成长到1004亿美元,年均增长率24.6%,原因是价格下降。虽然上述数据来源不同,有所差别,但是我们从中可以看出巨大的发展潜力。日本矢野经济研究所报告,世界能源半导体市场2006年突破了100亿美元,到2011年将超过200亿美元(图2)。薄膜太阳能电池是比现行主流单晶硅/多晶硅太阳电池薄1/10~100的一种非常薄的产品,因此可减轻原料不足的问题。同时,薄膜太阳能电池可下降成本,减少体重,并可制作在柔性基板上,易于进入家庭而人气大旺。美国NanoMarkets公司预测,2015年世界薄膜太阳能电池生产电力可达26MW,占太阳能电池总发电力的一半,销售值超过200亿美元。CdTe薄膜太阳能电池2015年销售值达87亿美元,该半导体的优点是光吸收系数和能带隙都高,原先担心的环保问题现在看来也很小,是有前途的产品。CIS/CIGS太阳能电池尽管存在价格高和制作困难等问题,但具有比硅材料节省原料、寿命长、发光效率高等优势。预期2015年销售值也可达到50亿美元。未来开拓太阳能电池上世纪50年代发明于美国,由于价格过高,常人根本无法使用,70年代以石油危机为契机,从日本的Sunshine计划开始,各国相继制定国家计划,不断为降低成本而苦苦奋斗。上世纪80年代日本厂商率先将太阳能电池用于电子计算器,90年代研制出转换效率超过10%的太阳能电池模块,成本也有一定下降,1992年完备了法制之后,太阳能电池板便出现在了私人住宅的屋顶上。但直到现在,大约1个3kw的系统仍需2万美元,价格依然不菲,难于推广。因此,各国政府为推广使用都须有促进计划,制订优惠政策(包括经营电力公司税收优免)至关重要。同时以此来推动生产,降低制造成本,以便大量普及。从技术层面说,一要使太阳能电池转换效率再提高4~10倍,二要成本再降百倍,三要提高使用寿命,从20年到50到100年。世界太阳能电池生产集中在日、美、欧之手。日本是场还仅有26MW规模,1999年即达约生产最多的国家,2004年的产量独占世界半壁江山,2007年在欧美竞争、亚洲各国相继崛起之后,日本产量下降。据估计,世界目前已有近200家公司生产太阳能电池,但生产设备厂主要在日企之手。近年韩国三星、LG都表示了积极参与的愿望,中国海峡两岸同样十分热心。据报道,我国台湾2008年结晶硅太阳能电池生产能力达2.2GW,以后将以每年1Gw生产能力扩大,当年并开始生产薄膜太阳能电池,今年将大力增强,台湾期待向欧洲 太阳能电池大国 看齐。2010年各国及地区有1GW以上生产计划的太阳能电池厂商有日本Sharp,德国Q Cells,Scho~Solar,拐5威RWESolar,中国SuntechPower等5家公司,其余7家500MW以上生产能力的公司列于表2。近年世界太阳能电池市场高歌猛进,一片大好,但百年不遇的金融风暴带来的经济危机,同样是压在太阳能电池市场头上的一片乌云,主要企业如德国Q Cells的业绩应声下调,预年今年世界太阳电地市场也会因需求疲软、石油价格下降而竞争力反提升等不利因素而下挫。但与此同时,人们也看到美国.奥巴马上台后即将施行GreenNewDeal政策,包括其内的绿色能源计划可有1500亿美元的补助资金,日本也将推行补助金制度来继续普及太阳能电池的应用。展望未来,困难只是暂时的,太阳能电池作为可再生能源必将大放异彩,荣景可期,这是大势所趋,无可违抗的。世界能源半导体市场

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