晶硅价格走低 薄膜电池市场压力加大
发布时间: 2009-4-15 11:35:52 浏览次数: 39
太阳能级多晶硅技术分为化学法与物理法两大类。化学法的多晶硅制程泛指硅在纯化过程中,需要转换成硅化合物的中间产物,再利用裂解或氧化还原反应,将硅化合物转成高纯度的多晶硅原料。电池业者宣称发电成本为每瓦1美元或者更低,以挑战极难达到该目标的结晶硅太阳能电池,薄膜太阳能业者也不断提高本身的转换效率,但这些低成本、低转换效率背后,其实隐藏了许多一般人所忽视的议题。
不论是非晶硅(a-Si)或堆叠式微晶硅(Tandem)、铜铟硒化镓(CIGS)等。薄膜太阳能电池,产出良率难提升的主要原因,是难以有效控制太阳能电池各个点的转换效率,同1个面板中在不同的位置可能出现转换效率极高或极低的情况,导致转换效率难以掌控,这因素使薄膜太阳能的产出良率受到考验。对薄膜太阳能电池而言,从材料一路一体成形做到模组,比起结晶硅领域更具成本效益,结晶硅必须从多晶硅做到硅晶圆、再从硅晶圆做到太阳能电池、做好电池再利用封装做成模组,分工过多使成本到某一种程度即难以下降。不过薄膜模组一体成形这项成本优点其实也是致命伤,结晶硅太阳能发电系统是1个1个电池组合,可以将各个等级转换效率的电池经过挑选、分类,让模组本身的转换效率一致,达到更高的发电效果。但一体成形的薄膜则没有分类的机会,因为1个电池就相当1个模组,不能裁剪,所以技术挑战反而更高,尤其要在同1个模组内维持误差不大的转换效率,几乎是多数薄膜太阳能电池所面临的问题,也就是这个原因,所以薄膜太阳能电池的产出良率多数不高。若硬要让薄膜有分类的机会也不是全无可能,国际上曾经有CIGS的业者,将做好的CIGS裁剪成更小单位,再依转换效率归类,使其良率快速提升,但为此被迫走传统结晶硅模组封装的方式,造成成本上升,但转换效率却无法与结晶硅抗衡的窘境。薄膜转换效率与面积成反比。因为要在同一块电池模组上掌控均匀转换效率的难度高,所以多数高转换效率的薄膜电池模组面积都不大,而低转换效率的薄膜则可以应用于大面积的模组。面积的大小攸关系统安装的成本,尤其大面积所耗用的材料等相对少,小面积模组在同面积的屋顶上则需要更高的材料成本进行系统安装,所以在产出良率固定后,面积大小挑战同样是决定胜负的关键。转换效率高低不是决定薄膜太阳能电池商机的唯一要素,必须搭配实际产能产出效率、模组面积大小等,所以单纯号称高转换效率背后,隐藏许多待考量的关键因素,是一般人常会忽略的,这并不代表这个高转换效率的电池比比皆是,但就是一直无法踏出实验室阶段。由此可知,高转换效率的背后隐藏着许多因素,这是多数人所容易忽视的,但高转换效率的薄膜产品到底有没有未来性?当然有,只是必须等它走出实验室,步入顺利量产,才能发挥该有的潜力。转换效率提升,仍不可轻忽。虽然薄膜太阳能电池厂在宣称突破某些高转换效率的门槛时,背后隐藏着上述诸多该考量的因素,但不得不承认,转换效率的提升仍是十分重要的关键,因为薄膜的低转换效率水平容易受到市场的挑战。以日本新推出为期1季的太阳能系统安装补贴政策来说
,补贴政策就言明结晶硅太阳能转换效率需在13.5%以上,薄膜则必须高于7%,换句话说,台湾多数转换效率仍在7%以下的非晶硅薄膜厂仍无法打进日本,而其它类的薄膜太阳能电池,其实均未到真正产出的阶段,更不用谈到抢攻市场。虽然模组的面积够大,可以有效降低系统安装的材料成本,但转换效率低,耗用土地的面积也相对大,日本市场土地价格相对其他国家市场昂贵,这是日本政府在补助时不得不将转换效率低的模组排除在外的原因,也是另类刺激薄膜转换效率提升的政策。日本的情况其实适用于大多数国家,不考虑土地成本的大概只有沙漠地区,而只要土地会形成成本负担,发电系统耗用土地面积大小的问题,就必须被考量在成本中。转换效率、面积尺寸、产出效率、总成本估算等,都是薄膜太阳能电池需要斤斤计较的重要因素,2009年随着传统结晶硅薄膜太阳能产品价格的快速下滑,薄膜太阳能的压力其实也跟着增加。因为它必须跟着结晶硅价格下跌而调低售价,但多数薄膜太阳能电池厂(除了已正式步入量产规模的美国First Solar除外)都未达量产规模,在成本的竞争上其实有很大的成长空间,面对价格下滑的问题也就显得压力更加重大。值得注意的是,薄膜太阳能电池量产规模虽然可以提升成本竞争力,但在这前题是转换效率必须达到最基本的补助要求水准,否则空有庞大产能但销售却处处受限,那么这些产能都将成为经济负担。 |