薄膜光伏技术与市场发展前景

表2 TF PV的机遇

      从市场价值来看，商业和工业建筑应用将占2008年TF PV需求的50%左右，其他则来自于大型项目和公用事业。到2015年，对TF PV的需求将扩大到更为广泛的应用。其中住宅约占15%，比2008年增长9个百分点；消费电子应用将得到更大的需求份额，到2015年达到近8%，比2008年增长3.2%。对于大型项目甚至是集中式发电，TF PV由于重量轻以及低成本等因素而有望在屋顶获得广泛应用。

      TF PV最大的机遇是在建筑应用，其中包括了商业、工业和住宅市场。由于薄膜技术固有的灵活性，TF PV能够以多种方式嵌入屋顶和墙壁。将PV集成到建筑材料有着极大的降低成本的潜力。例如，可以采用in-line工艺将TF PV嵌入屋顶材料，从而抵消传统安装PV的安装成本。已有几家TF PV制造商正在开发这类产品，对他们来说，这是一个非常有前景的市场，可以做到“胜者通吃”。那些大型项目尽管装机数量巨大，却缺乏这一特点。

     对将TF PV集成到屋顶材料的一个担忧是这些材料能否满足屋顶市场对长寿命的要求。对屋顶材料来说，保证几十年的寿命是很普通的要求，但现在的TF PV产品能否做到还有待于实际验证。
嵌入式PV的另一个新兴应用是PV智能窗户，它没有这类问题。在这个应用中PV电池并不仅仅是成本低，而且为窗户增加了新的功能。TF PV起到了光传感器的作用，可以调节窗户的透明度。这个应用需要有透明PV，因此最适合采用有机PV材料。尽管还没有实现商业化，采用有机和有机-无机混合材料的TF PV将有潜力实现非常低的发电成本，这足以使PV进入全新的市场。对这类PV的需求预计将从2008年的100万美元增长到2015年的3.72亿美元。

      尽管未来8年中TF PV在消费电子领域也将继续增长，并为很多新型产品所采用，但这还并不是一个具有巨大价值的市场。TF PV已经或将应用于一些相对简单的产品，如耳机、收音机、温度计、天平、除臭器、腕表、时钟、秒表、LED照明灯、感应灯、遥控器、检测器、电池充电器、教具、风扇等等。一个具有更大潜力的市场是手机和笔记本电脑，TF PV可有助于解决这些产品的电力问题。TF PV可以嵌入到电池中，在下次充电之前起到延长使用时间的作用，这类似于建筑材料集成TF PV应用的规模缩小版。这个应用起初的目的是增强现有锂离子电池的电力，长期目标则是取代这类电池。但存在的问题是这些面向手机市场的PV阵列的体积必须非常小，这样可能使得这部分市场PV电池的出货量最终会很低。

      作为最成熟的薄膜技术，2008年非晶硅将占所有TF PV应用的大部分。待其他材料技术成熟后，这一现象很可能发生变化。碲化镉和CIS/CIG将占总PV能量输出的近45%（按装机容量）。作为最有前景的技术之一，到2015年，有机和有机-无机混合TF PV将占整个PV工业相对较小的一部分（按市场价值），但可能与目前整个TF PV市场规模相仿（按装机容量）。除成本外，有机PV将有相对较好的室内性能，且衬底选择上较为灵活。对这类PV的需求有望从2008年的100万美元增长到2015年的3.72亿美元。

5. 风险衡量

      最主要的风险是推动TF PV需求增长的某些因素将不再存在。如前面所提到的，推动薄膜技术发展的最初因素—— 硅原料的短缺现象正在迅速消失。但由于TF PV的优点较多，对其造成的影响可能不会太大。此外，替代能源热潮的结束有可能影响对PV的需求，结果会造成市场增长率的下降。

      薄膜技术也存在着效率不能如预计的那样得到提高的风险。这些担忧是实实在在的，但主要受到影响的是一些新型材料，如有机和有机-无机混合材料。在TF PV创造新产品的同时，这些产品的引入也会伴随着其固有的高风险。

      尽管对PV，特别是TF PV存在这些风险，但未来8年内这一工业的显著成长是很有可能的。(张军    中国科学院武汉文献情报中心)