隨著節(jié)能減排和綠色經(jīng)濟(jì)的興起，作為新興能源的太陽能越來越受到人們的重視。相比于水電和核能等能源，太陽能可以說是取之不盡用之不竭，其便利性更優(yōu)于其他能源。（注：風(fēng)能也是太陽能的一種，本文不涉及）。太陽能是最重要的可再生資源，太陽能電池能夠?qū)⑻柲茏儞Q成電能，應(yīng)用于多種場(chǎng)合。
市場(chǎng)格局劇變
目前，太陽能電池市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，歐洲和日本領(lǐng)先的格局已被打破。2008年銷售量居世界首位的是德國的Q-Cell公司，第二為日本夏普，第三為美國第1太陽能（FirstSolar）公司，第四為中國無錫尚德。前4名的產(chǎn)量都在500兆瓦以上，第1名比第4名多80多兆瓦。而2009年世界太陽能能電池年銷售量，排名第一的是美國第1太陽能，中國無錫尚德位居第二，日本夏普第三，德國Q-Cell屈居第四。以上數(shù)據(jù)來源于美國isuppli公司。據(jù)isuppli統(tǒng)計(jì)，2008年全球太陽能電池銷售量為6734兆瓦，2009年約為10000兆瓦。2009年比2008年的太陽能電池銷售量增長(zhǎng)30%左右。德國Q-Cell屈居第四其中的背景是，公司出現(xiàn)赤字，銷量減少。美國第1太陽能公司以低價(jià)太陽能電池為武器，銷量大增一倍多，從而成為“新科狀元”。
之所以發(fā)生上述變化，更深刻的原因是近兩年國際經(jīng)濟(jì)的變化。2008年以美國房屋市場(chǎng)震蕩引發(fā)的全球金融危機(jī)，使世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨緩，太陽能電池市場(chǎng)也陷入低谷。禍不單行，西班牙因?yàn)橹兄箖?yōu)惠政策，引起太陽能電池市場(chǎng)的泡沫破裂。另外，硅單晶太陽能電池的主要原料硅單晶價(jià)格，從最高點(diǎn)的70美元/公斤劇烈下跌，原來供應(yīng)緊張的硅材料市場(chǎng)出現(xiàn)了供應(yīng)“過剩”的局面。在上述兩個(gè)原因影響下，2009年硅材料價(jià)格猛跌。然而塞翁失馬焉知非福，硅材料價(jià)格下跌反而使2009年多晶硅太陽能電池的生產(chǎn)成本比2008年降低了30%以上，從而使其銷量有較大幅度增長(zhǎng)。更為戲劇性的是，美國第1太陽能公司異軍突起，2009年以低價(jià)CdTe太陽能電池為武器，迅速贏得了太陽能電池市場(chǎng)。第1太陽能位于馬來西亞等地的生產(chǎn)廠產(chǎn)量大幅度增長(zhǎng)，生產(chǎn)成本相應(yīng)大幅度下降，目前第1太陽能CdTe電池成本僅為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的40%。從2009年下半年起，太陽能電池價(jià)格的降低，帶動(dòng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的價(jià)格大幅度降低。
政策推動(dòng)
南歐的意大利日照量大而且市電價(jià)格高。從2007年起，意大利地方政府和居民共同出資成立光伏發(fā)電公司。意大利政府出臺(tái)了高價(jià)購買可再生能源發(fā)電的“FIT”政策，在政策推動(dòng)下，三年間意大利太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝量增長(zhǎng)了45倍。歐洲光伏發(fā)電協(xié)會(huì)EPIA于2009年6月發(fā)表的報(bào)告指出，2010年歐洲南部地區(qū)會(huì)開始實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電與市電價(jià)格接近的局面。
近三年來，意大利吸引了全球太陽能電池廠商的關(guān)注。美國SunPower公司在意大利建成了世界最大的85兆瓦光伏發(fā)電站，于2009年12月投入運(yùn)營，該光伏電站采用了SunPower公司的高轉(zhuǎn)換效率的太陽能電池。意法合資的ST微電子公司與日本夏普公司合作，在意大利興建了太陽能電池生產(chǎn)廠。日本三菱電機(jī)從2009年11月起，向意大利生活合作組織COOP建造的房屋提供最大2.9兆瓦的太陽能電池模塊。
自2006年年初開始，日本終止了光伏發(fā)電的政府補(bǔ)助政策，光伏發(fā)電設(shè)備的安裝數(shù)量由2005年的7萬套下降至2007年的不足5萬套。日本政府近一、二年出臺(tái)一系列鼓勵(lì)光伏發(fā)電的政策，特別是從2009年1月起，日本恢復(fù)補(bǔ)助政策后，當(dāng)年的光伏發(fā)電設(shè)備的安裝數(shù)量增加到12萬套，創(chuàng)歷史新高。在日本累計(jì)50萬套光伏發(fā)電設(shè)備中，2009年就占了24%，接近四分之一。政策的推動(dòng)效應(yīng)一目了然。目前在日本新建的公寓中，有相當(dāng)數(shù)量在屋頂安裝了光伏發(fā)電設(shè)備。以積水化工的建房公司新建的住宅為例，有77%安裝了光伏發(fā)電設(shè)備。據(jù)2009年2月～7月的統(tǒng)計(jì)，在積水化工公司新建的住宅中，配備太陽能電池系統(tǒng)的達(dá)到了2800棟。另外，根據(jù)日本建造公寓的大型公司大京公司和轉(zhuǎn)行從事光伏發(fā)電設(shè)備安裝的新日本石油公司的數(shù)據(jù)，如果每戶安裝1.2千瓦的光伏發(fā)電設(shè)備，不僅能夠滿足終日在家的家庭用電，并且可以向電網(wǎng)提供多余的電力。在政策推動(dòng)下，按照日本目前光伏發(fā)電設(shè)備的發(fā)展速度，可以提前實(shí)現(xiàn)日本政府之前提出的2020年28G瓦，2030年53G瓦的光伏發(fā)電設(shè)備安裝數(shù)量的目標(biāo)。
在政府政策推動(dòng)下，日本從2009起光伏發(fā)電設(shè)備價(jià)格大幅度下降，特別是2009年下半年，在多家廠商競(jìng)爭(zhēng)的形勢(shì)下，光伏發(fā)電價(jià)格降為40萬日元/千瓦，即每瓦4.5美元，這是2008年光伏發(fā)電設(shè)備價(jià)格的30%～50%。如果考慮到日本各級(jí)政府出臺(tái)的光伏發(fā)電補(bǔ)助金政策，有的地方光伏發(fā)電價(jià)格已低于市電價(jià)格。不少安裝廠商推出了老建筑45萬日元/千瓦，即每瓦5美元的太陽能電池安裝價(jià)格。這些廠商大量采用了中國和韓國的太陽能電池模塊。對(duì)于日本東京都內(nèi)小市鎮(zhèn)的新建筑，競(jìng)爭(zhēng)性的光伏發(fā)電安裝價(jià)格是42萬日元/瓦，接受日本政府補(bǔ)助，降低為35萬日元/瓦；東京都補(bǔ)助后為25萬日元/瓦；接受小市鎮(zhèn)的新建筑補(bǔ)助后，實(shí)際的安裝價(jià)格是7萬日元～22萬日元/瓦。如果按照日本政府規(guī)定的優(yōu)惠購電價(jià)格--每千瓦時(shí)48日元購買富余電力，6年將收回投資。以這套設(shè)備使用20年計(jì)算，每千瓦時(shí)的供電成本為3日元～11日元，低于目前日本火力發(fā)電每千瓦時(shí)12日元的價(jià)格。盡管這只是個(gè)別案例，可以說，日本光伏發(fā)電現(xiàn)在已能夠接近市電供電的價(jià)格。如果光伏發(fā)電與市電供電價(jià)格相當(dāng)，將意味著進(jìn)入了太陽能電池的普及階段。
美國奧巴馬政府執(zhí)政后，大力支持新能源的發(fā)展，太陽能電池的生產(chǎn)增長(zhǎng)很快。2009年美國政府延長(zhǎng)了太陽能光伏發(fā)電的稅收優(yōu)惠政策，促進(jìn)了美國太陽能電池產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展。
三強(qiáng)相爭(zhēng)的太陽能電池
2009年獲得大發(fā)展的CdTe太陽能電池、傳統(tǒng)的硅薄膜太陽能電池和新興的CIGS型太陽能電池是薄膜太陽能電池三強(qiáng)。CdTe型太陽能電池成本低，突破了批量生產(chǎn)的難關(guān)，缺點(diǎn)是容易受到晶體缺陷的影響，在進(jìn)一步提高變換效率上余地不大。此外，Cd和Te對(duì)人有毒。近年來，大面積硅薄膜太陽能電池的制造技術(shù)獲得迅速發(fā)展，硅薄膜型電池的缺點(diǎn)也是容易受到晶體缺陷的影響，使用幾年后，這種太陽能電池轉(zhuǎn)換效率會(huì)降低百分之幾。而CIGS型太陽能電池在實(shí)驗(yàn)室比較容易試制出高轉(zhuǎn)換效率的電池，但批量生產(chǎn)時(shí)，材料利用率低，電池的成品率也較低。
從太陽能電池的競(jìng)爭(zhēng)格局上看，過去是單硅晶與多晶硅太陽能電池對(duì)陣，綜合制造成本和轉(zhuǎn)換效率兩方面，多晶硅太陽能電池在競(jìng)爭(zhēng)中占優(yōu)勢(shì)。近年來是多晶硅與薄膜太陽能電池對(duì)陣，影響勝負(fù)的關(guān)鍵是使用硅材料的多或少，以及是否適于批量生產(chǎn)。目前是在傳統(tǒng)的硅結(jié)晶太陽能電池、薄膜硅太陽能電池和化合物薄膜太陽能電池三者之間開展的競(jìng)爭(zhēng)。提高效率和降低成本，成為太陽能電池競(jìng)爭(zhēng)勝負(fù)的關(guān)鍵因素。
縱觀2009年市場(chǎng)，美國第1太陽能公司的低成本CdTe太陽能電池以及我國無錫尚德、日本三洋電機(jī)、美國SunPower等公司的高轉(zhuǎn)換效率的單晶硅電池獲得長(zhǎng)足發(fā)展。而轉(zhuǎn)換效率一般的單晶硅太陽能電池和薄膜太陽能電池的生產(chǎn)廠商陷入衰落。例如2008年居首位的德國Q-Cell，由于生產(chǎn)的是普通轉(zhuǎn)換效率的太陽能電池，2009年在市場(chǎng)上的份額大幅度下降，2009年前3季度累計(jì)赤字9.45億歐元，市場(chǎng)份額跌到全球第4，銷售量不及美國第1太陽能的一半。第1太陽能的銷售量在世界上首次突破了1000兆瓦大關(guān)。生產(chǎn)高轉(zhuǎn)換效率單晶硅電池的SunPower公司，由于獲意大利的大單，市場(chǎng)排名由2008年第9上升為2009年第7。由此可知，過去是價(jià)格便宜的多晶硅型太陽能電池占優(yōu)勢(shì)，近幾年是硅材料使用量?jī)H為目前主流晶硅太陽能電池1/100的薄膜型太陽能電池占上風(fēng)。盡管薄膜型電池的轉(zhuǎn)換效率平均為6—9%，然而其市場(chǎng)份額大增，背后的原因是2006年至2008年硅材料價(jià)格暴漲了15倍。進(jìn)入2009年，由于上述的西班牙太陽能電池泡沫的破滅和金融危機(jī)等一系列因素影響，硅材料價(jià)格又跌回2006年初的水平，再加上技術(shù)進(jìn)步，高效單晶硅型太陽能電池和CdTe型太陽能電池成為市場(chǎng)主流。
當(dāng)前的太陽能電池市場(chǎng)是群雄并起，在市場(chǎng)份額上競(jìng)爭(zhēng)激烈。展望今后幾年，高轉(zhuǎn)換效率和低成本的太陽能電池誰能占上風(fēng)呢？還是兩者并肩向前？有關(guān)專家認(rèn)為，如果能夠穩(wěn)定地獲得低價(jià)硅供應(yīng)，高效型太陽能電池會(huì)順利發(fā)展，在住宅、公寓、大廈等面積有限制的屋頂和屋脊等場(chǎng)所可充分發(fā)揮高效的優(yōu)勢(shì)。被松下并購的日本三洋公司聲稱，在松下資金的支持下，有信心憑借其低成本和高效率的HIT型太陽能電池，兩年后超越夏普的市場(chǎng)份額居日本首位。
另一方面，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁的CdTe型太陽能電池，靠其最低的成本大舉占領(lǐng)市場(chǎng)。除了成本低之外，CdTe太陽能電池能夠迅速發(fā)展的原因是，容易制作晶體性好的材料，在批量生產(chǎn)上比較容易制成大面積的太陽能電池。CdTe太陽能電池的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手CIGS型太陽能電池，近年來獲長(zhǎng)足發(fā)展。目前已有Solyndra、GroupSatsolar、Solibro、GlobalSolar和昭和殼牌太陽能等公司，CIGS型太陽能電池的年產(chǎn)量將達(dá)到100兆瓦或者在正式投產(chǎn)后能達(dá)到100兆瓦上下。當(dāng)前全世界有30多家公司批量生產(chǎn)和即將批量生產(chǎn)CIGS型太陽能電池。CIGS型太陽能電池的優(yōu)勢(shì)在于轉(zhuǎn)換效率隨技術(shù)進(jìn)步有望進(jìn)一步提高，量產(chǎn)后成本也會(huì)降低。CdTe型今后效率大幅度提高的可能性相對(duì)較低，已遇“天花板”。作為后起之秀，生產(chǎn)CIGS型太陽能電池的昭和殼牌太陽能聲稱，2011年其產(chǎn)量可達(dá)980兆瓦。Solyndra公司則稱，2012年其CIGS型太陽能電池的產(chǎn)量將達(dá)到700兆瓦。Nanosolar計(jì)劃產(chǎn)量將達(dá)到640兆瓦。這幾家廠商發(fā)展CIGS型太陽能電池的勢(shì)頭強(qiáng)勁。
競(jìng)爭(zhēng)促使成本降低
群雄并起，使得太陽能電池產(chǎn)量大增。從生產(chǎn)成本上看，2009年初，CdTe型太陽能電池模塊的成本首次突破每瓦1美元關(guān)口。2009年3季度，CdTe型太陽能電池又實(shí)現(xiàn)了每瓦0.85美元的成本。去除建設(shè)新廠投資等因素后的實(shí)際制造成本僅為每瓦0.80美元。作為對(duì)比，這一紀(jì)錄為2009年同期多晶硅太陽能電池平均生產(chǎn)水平成本的三分之一和硅薄膜太陽能電池成本的二分之一。此外，在最新生產(chǎn)線上生產(chǎn)的CdTe型太陽能電池，其轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了11.1％。
德國SolibroGmbH生產(chǎn)的CIGS型太陽能電池成本，在2010年會(huì)實(shí)現(xiàn)每瓦不到1歐元。我國強(qiáng)生光電公司的薄膜太陽能電池的生產(chǎn)成本，2010年將實(shí)現(xiàn)每瓦0.7美元，銷售價(jià)格將為1.0美元～1.2美元。作為新興廠商的印度MoserBaer光電公司，最近提出了“實(shí)現(xiàn)薄膜型太陽能電池500兆瓦批量生產(chǎn)時(shí)成本將為每瓦0.77美元”的目標(biāo)。值得一書的是，我國太陽能電池廠商，2009年就領(lǐng)先全球，提出每瓦1元人民幣的光伏發(fā)電成本目標(biāo)?？梢哉f，在世界各地，太陽能電池已經(jīng)普遍進(jìn)入了低成本生產(chǎn)的階段。值得強(qiáng)調(diào)的是，低成本、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)以及基本不受硅材料價(jià)格波動(dòng)影響的薄膜型太陽能電池，已經(jīng)成為支持光伏發(fā)電的大力發(fā)展和太陽能電池廣泛普及的堅(jiān)強(qiáng)后盾。
縱觀全球，中國臺(tái)灣半導(dǎo)體巨頭臺(tái)積電、韓國三星和LG電子等公司，在2010年紛紛進(jìn)入太陽能電池市場(chǎng)。印度、新加坡等國早就將太陽能電池作為支柱產(chǎn)業(yè)。面對(duì)太陽能電池市場(chǎng)方興未艾的大發(fā)展趨勢(shì)，可以毫不夸張的說，太陽能電池即將進(jìn)入普及時(shí)期。
（轉(zhuǎn)載）
