一、薄膜太陽(yáng)能電池市場(chǎng)趨勢(shì)和預(yù)測(cè)

　　目前太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)主要依靠政府相關(guān)政策及投資計(jì)劃拉動(dòng)，因此該產(chǎn)業(yè)對(duì)全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)的效應(yīng)體現(xiàn)較慢，目前受波及程度較預(yù)期為低。

　　經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響預(yù)期大于現(xiàn)狀，在全球金融危機(jī)的情況下，太陽(yáng)能行業(yè)難以獨(dú)善其身，海外市場(chǎng)以無(wú)錫尚德等為首的光伏企業(yè)二級(jí)市場(chǎng)股票價(jià)格產(chǎn)生了一定波動(dòng)。如果市場(chǎng)和產(chǎn)品價(jià)格發(fā)生較大變動(dòng)，各企業(yè)未來(lái)兩年的盈利將受到較大影響。國(guó)際市場(chǎng)以長(zhǎng)單合約為主的光伏組件價(jià)格并為有較大波動(dòng)。如果經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響繼續(xù)加劇，光伏產(chǎn)業(yè)也難以逃脫波及。

　　產(chǎn)業(yè)面臨調(diào)整，投資商熱情不減盡管面臨全球性的金融危機(jī)，眾多金融投資者也紛紛表示了對(duì)太陽(yáng)能行業(yè)后續(xù)發(fā)展的謹(jǐn)慎態(tài)度，但實(shí)業(yè)投資者依然前赴后繼的加入到這一領(lǐng)域，顯示了他們對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的堅(jiān)定信心。然而經(jīng)過(guò)連續(xù)多年50%以上的高速發(fā)展，處于成長(zhǎng)期的光伏產(chǎn)業(yè)必然面臨一個(gè)調(diào)整和洗牌的階段，以更好的迎接新一輪的發(fā)展。多晶硅項(xiàng)目產(chǎn)能的爆發(fā)，全球金融危機(jī)的到來(lái)，使得這一輪調(diào)整迫在眉睫。誰(shuí)能擁有資金和技術(shù)優(yōu)勢(shì)度過(guò)這次危機(jī)存活下來(lái)，誰(shuí)就能迎來(lái)下下一輪的爆發(fā)增長(zhǎng)。

　　長(zhǎng)期增長(zhǎng)趨勢(shì)不變，期待危機(jī)后的爆發(fā)在目前的經(jīng)濟(jì)形式下，國(guó)內(nèi)光伏電池組件企業(yè)將很難再保持前幾年的超高速增長(zhǎng)，等待技術(shù)突破成本下降后的行業(yè)爆發(fā)。光伏企業(yè)合作聯(lián)盟的成立，將使國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更加成熟和完善。

　　金融危機(jī)的爆發(fā)使得整個(gè)光伏電池鏈條的各個(gè)環(huán)節(jié)價(jià)格急劇暴跌。這讓一些企業(yè)陷入前所未有的困境中。但隨著各國(guó)支持光伏行業(yè)的政策相繼出臺(tái)，以及我國(guó)光伏市場(chǎng)啟動(dòng)在即，再次讓人們對(duì)行業(yè)的復(fù)蘇充滿期待。

　　二、2016年~2022年全球薄膜電池的產(chǎn)量預(yù)測(cè)

　　三、2016~2022年全球太陽(yáng)能電池市場(chǎng)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)

　　四、薄膜太陽(yáng)能電池市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)

　　隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，以薄膜取代硅晶制造太陽(yáng)能電池在技術(shù)上已有很大的進(jìn)步。日本已經(jīng)研制出目前世界上太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換率最高的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池，其轉(zhuǎn)換率已達(dá)到現(xiàn)有有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的4倍。此前的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池是把兩層有機(jī)半導(dǎo)體的薄膜接合在一起，從太陽(yáng)能到電能的轉(zhuǎn)換率約為1%。

　　新型有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池在原有的兩層構(gòu)造中間加入一種混合薄膜，變成三層構(gòu)造，這樣就增加了產(chǎn)生電能的分子之間的接觸面積，從而大大提高了太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換率。
可折疊薄膜的太陽(yáng)能電池是一種利用非晶硅結(jié)合PIN光電二極管技術(shù)加工而成的薄膜太陽(yáng)能電池。此系列產(chǎn)品具有柔軟便攜、耐用、光電轉(zhuǎn)換效率高等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于電子消費(fèi)品、遠(yuǎn)程監(jiān)控/通訊、軍事、野外/室內(nèi)供電等領(lǐng)域。

　　有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池使用塑料等質(zhì)輕柔軟的材料為基板，因此，它的實(shí)用化程度極高。未來(lái)5年內(nèi)薄膜太陽(yáng)能電池將會(huì)大幅降低成本，到時(shí)候這種薄膜太陽(yáng)能電池將廣泛用于各個(gè)行業(yè)，例如窗簾、手表、計(jì)算器、甚至服裝行業(yè)。

　　很久以前，科學(xué)家就發(fā)明了一種太陽(yáng)能電池，這種電池比頭發(fā)還要細(xì)。因?yàn)槠渌�使用的半�?dǎo)體原料遠(yuǎn)較一般太陽(yáng)能電池為少，所以可解決太陽(yáng)能電池價(jià)格高昂的問(wèn)題。后來(lái)，研究人員使用稱為CIS的復(fù)合半導(dǎo)體的技術(shù)，將2～3微米厚的CIS放在玻璃等物料上，制成薄膜太陽(yáng)能電池。它比傳統(tǒng)以矽制成的太陽(yáng)能電池薄100倍，實(shí)際上比頭發(fā)還要薄，它亦較輕和使用較少半導(dǎo)體物料，成本較低并可大量使用。

　　傳統(tǒng)的矽電池需大量半導(dǎo)體物料，價(jià)格昂貴，而且由于較笨重，其應(yīng)用范圍受限制。然而，薄膜電池卻只需要將廉價(jià)物料放在諸如塑膠等有彈性的表面上便可，成本交底而且攜帶方便。

　　五、2016~2022年薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)量預(yù)測(cè)

　　六、2030年薄膜太陽(yáng)能電池市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)

　　太陽(yáng)能是各種可再生能源中最重要的基本能源，生物質(zhì)能、風(fēng)能、水能等都來(lái)源于太陽(yáng)能。太陽(yáng)能電池是是一種通過(guò)光伏效應(yīng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置，是利用太陽(yáng)能的一種重要形式。

　　目前，人們根據(jù)所選用的半導(dǎo)體材料將太陽(yáng)能電池應(yīng)用技術(shù)分為晶硅和薄膜兩大類。晶硅太陽(yáng)能電池在現(xiàn)階段的大規(guī)模應(yīng)用和工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)主導(dǎo)地位，但由于其成本過(guò)高，限制了其發(fā)展。相比晶硅等其它太陽(yáng)能電池，薄膜太陽(yáng)能電池具有生產(chǎn)成本低、原材料消耗少、弱光性能優(yōu)良等優(yōu)勢(shì)。隨著世界能源緊缺，薄膜太陽(yáng)能電池作為一種光電功能薄膜，可以有效地解決能源短缺問(wèn)題，而且無(wú)污染，還可以實(shí)現(xiàn)光伏建筑一體化，易于大面積推廣。

　　非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池

　　非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率較低，實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率只有13％，但工藝成熟、成本較晶硅低廉、制備方便，適于大規(guī)模生產(chǎn)。

　　非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池通常為疊層結(jié)構(gòu)，玻璃基板上沉積了透明導(dǎo)電膜層、非晶硅層和背電極層3層薄膜，其中非晶硅層通過(guò)磁控濺射法沉積。

　　相對(duì)于單晶硅太陽(yáng)能電池，非晶硅薄膜是一種極有希望大幅度降低太陽(yáng)電池成本的材料。非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池具有諸多優(yōu)點(diǎn)使之成為一種優(yōu)良的光電薄膜光伏器件。(1)非晶硅的光吸收系數(shù)大，因而作為太陽(yáng)能電池時(shí)，薄膜所需厚度相對(duì)其他材料如砷化鎵時(shí)，要小得多；(2)相對(duì)于單晶硅，非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池制造工藝簡(jiǎn)單，制造過(guò)程能量消耗少；(3)可實(shí)現(xiàn)大面積化及連續(xù)的生產(chǎn)；(4)可以采用玻璃或不銹鋼等材料作為襯底，因而容易降低成本；(5)可以做成疊層結(jié)構(gòu)，提高效率。

　　但同時(shí)非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池仍存在一些需要解決的問(wèn)題。(1)由于Staebler-Wronski效應(yīng)的存在，使得非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池在太陽(yáng)光下長(zhǎng)時(shí)間照射會(huì)產(chǎn)生效率的衰減，從而導(dǎo)致整個(gè)電池效率的降低；(2)沉積速率低，影響非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的大規(guī)模生產(chǎn)；(3)后續(xù)加工困難，如Ag電極的處理問(wèn)題；(4)在薄膜沉積過(guò)程中存在大量的雜質(zhì)，如O2、N2、C等，影響薄膜的質(zhì)量和電池的穩(wěn)定性。

　　非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的下一步研究主要有以下幾個(gè)方向：其一是采用優(yōu)質(zhì)的底電池i層材料；其二朝疊層結(jié)構(gòu)電池發(fā)展；第三是在保證效率的條件下，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)疊層型非晶硅太陽(yáng)電池模塊技術(shù)；最后使用便宜封裝材料以降低成本。多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池

　　poly-Si薄膜電池既具有晶體硅電池的高效、穩(wěn)定、無(wú)毒、材料資源豐富，又具有薄膜電池的材料省、成本低的優(yōu)點(diǎn)，它在長(zhǎng)波段具有高光敏性，對(duì)可見(jiàn)光能有效吸收，且具有與晶體硅一樣的光照穩(wěn)定性，同時(shí)材料制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，poly-Si薄膜電池技術(shù)有望使太陽(yáng)電池組件的成本得到更大程度的降低，從而使得光伏發(fā)電的成本能夠與常規(guī)能源相競(jìng)爭(zhēng)。

　　限制太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率的因素很多，提高吸光率和減少載流子復(fù)合是提高轉(zhuǎn)換效率最重要的2種方法。

　　眾所周知，吸光率越大，電池轉(zhuǎn)換效率越高，短路電流密度。si對(duì)可見(jiàn)光的光學(xué)吸收長(zhǎng)度約為150um。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)單晶與非晶硅太陽(yáng)能電池的厚度為200um左右，有利于充分吸收太陽(yáng)光能量。按照國(guó)際認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)，新一代薄膜太陽(yáng)能電池的厚度應(yīng)在50um以下。這意味著必須使較長(zhǎng)波段的光在薄膜的上下表面間來(lái)回反射，以增加其光程，達(dá)到提高吸光率的目的。要使吸光率A(λ)在寬譜帶范圍內(nèi)達(dá)到高值，可以采取以下2種方法。

　　第一種方法是使薄膜電池上表面反射系數(shù)Rf接近于0。為此，通常采用由ZnS、MgF、TiO2和Si構(gòu)成的單層或多層減反膜。第二種方法是使薄膜電池背面的反射系數(shù)Rb接近理想的100％，通常用在基片上蒸鍍金屬膜作為反射層的方法增加電池背面的反射系數(shù)。

　　無(wú)論體晶硅還是薄膜硅太陽(yáng)能電池，其內(nèi)部的載流子復(fù)合都是不可避免的。在si薄膜太陽(yáng)能電池中，大量的載流子復(fù)合發(fā)生在雜質(zhì)中心、表面、界面和晶界處L2J在多晶硅薄膜和微晶硅薄膜中，晶界處會(huì)有晶界復(fù)合。為了減少這些復(fù)合。應(yīng)盡可能減少薄膜中不需要的雜質(zhì)，增大多晶硅和微晶硅薄膜中的晶粒尺寸等。

　　CIGS薄膜太陽(yáng)能電池

　　銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池是第三代太陽(yáng)能電池的首選，并且是單位重量輸出功率最高的太陽(yáng)能電池。所謂第三代太陽(yáng)能電池就是高效/低成本/可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的銅銦鎵硒(CIGS)等化合物薄膜太陽(yáng)能電池。

　　CIGS具有非常優(yōu)良的抗干擾、耐輻射能力，因而沒(méi)有光輻射引致性能衰退效應(yīng)，使用壽命長(zhǎng)。CIGS是直接帶隙的半導(dǎo)體材料，因此電池中所需的CIGS薄膜厚度很小。同時(shí)還具有很好的非常大范圍的太陽(yáng)光譜的響應(yīng)特性。通過(guò)調(diào)節(jié)Ga/(In+Ga)可以改變CIGS的帶隙，調(diào)節(jié)范圍為1.04eV~1.72eV。CIGS系電池可以很方便地做成多結(jié)系統(tǒng)。 CIGS薄膜在高于500℃的溫度下沉積在涂有Mo的玻璃襯底上，并且與通過(guò)化學(xué)沉積形成的CdS層，組成CdS／CIGS異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。以摻鎵的CIS(CIGS)和以CdS為緩沖層制成的太陽(yáng)能電池效率已高達(dá)21．5％。

　　目前大多數(shù)CIGS電池組件都含有CdS緩沖層，但使用CdS緩沖層也存在一些缺點(diǎn)。從恢復(fù)短波光生電流的觀點(diǎn)來(lái)看，應(yīng)該使用禁帶寬度更寬的緩沖層，從環(huán)境的觀點(diǎn)來(lái)看，鎘的毒性將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。因此近年來(lái)研究使用的緩沖層材料有ZnS、In2S3、ZnSe、ZnO、SnO2、ZnIn2Se等，以取代CdS作為緩沖層，實(shí)現(xiàn)制備綠色無(wú)鎘高效CIGS薄膜太陽(yáng)電池，同時(shí)為了節(jié)約原材料和能源，還應(yīng)該考慮盡可能地減小薄膜厚度。

　　有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池

　　有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池主要有：?jiǎn)螌咏Y(jié)構(gòu)的肖特基電池、雙層p-n異質(zhì)結(jié)電池以及P型和n型半導(dǎo)體網(wǎng)絡(luò)互穿結(jié)構(gòu)的體相異質(zhì)結(jié)電池。目前認(rèn)為有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的作用過(guò)程分為3個(gè)步驟：光激發(fā)產(chǎn)生激子、激子在給體／受體(D／A)界面的分裂、電子和空穴的漂移及其在各自電極的收集。有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池具有材料潛在的低價(jià)格、加工容易、可大面積成膜、分子及薄膜性質(zhì)可設(shè)計(jì)性、質(zhì)輕、柔性等顯著優(yōu)點(diǎn)，但目前有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率很低、穩(wěn)定性差，只有將光電轉(zhuǎn)換效率提高到5％以上才可能大規(guī)模應(yīng)用。

　　薄膜太陽(yáng)能電池因?yàn)榈统杀尽⒌筒牧舷�耗、不斷提高的轉(zhuǎn)換效率，在未來(lái)光伏電池技術(shù)發(fā)展中占有越來(lái)越重要的位置，很多研究人員都在致力于薄膜太陽(yáng)能的研究和開(kāi)發(fā)。不同類型的薄膜太陽(yáng)能電池具備各自的優(yōu)缺點(diǎn)。a-Si薄膜太陽(yáng)能電池成本較單晶Si太陽(yáng)能電池低，但由于存在光致衰退效應(yīng)，目前很難發(fā)展為具有穩(wěn)定高效率的太陽(yáng)能電池。而poly-Si薄膜太陽(yáng)能電池兼具單晶Si和a-Si的優(yōu)點(diǎn)，制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，適合產(chǎn)業(yè)化大面積生產(chǎn)。CIGS薄膜太陽(yáng)能電池效率較高，性能優(yōu)越，建議科研工作者給予更多的關(guān)注。有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池對(duì)于實(shí)現(xiàn)低能耗、低成本、無(wú)污染具有重要的意義，但轉(zhuǎn)換效率低、長(zhǎng)期穩(wěn)定性差，想實(shí)現(xiàn)商用需要較長(zhǎng)的研究過(guò)程。可以設(shè)想在不久的將來(lái)，隨著科研工作的不斷深入，薄膜太陽(yáng)能電池目前面臨的問(wèn)題將逐一得到解決，性能將不斷得到改善和提高，從而滿足未來(lái)消費(fèi)者對(duì)于能源的迫切需求。