目前，全球90%的光伏電池是晶體硅電池，且主要產自亞洲。面對亞洲國家在晶體硅方面的產能和成本優勢，歐美國家已經或開始將光伏產業的重點放在了薄膜發電技術。2015年5月，歐洲推出新研究項目Sharc25，目的是將CIGS薄膜太陽能電池轉換效率從現有記錄21.7%升高到25%，對抗來自亞洲的晶硅組件。美國的FirstSolar公司今年在CdTe實驗室轉化率方面刷新世界紀錄，從2014年的21%提高至當前的21.5%，未來數年的產業轉化率目標是18.6%。相比晶體硅技術，近年來，薄膜技術進步較快，未來的光伏市場屬于晶體硅還是薄膜，目前還很難下定論。本期數說能源向您介紹薄膜發電技術和應用的現狀。

目前已經實現商業化的薄膜發電技術主要包括碲化鎘（CdTe）、銅銦鎵硒（CIGS）以及非晶硅（a-Si）等。2015年6月，中國提出要實施光伏組件領跑者計劃，引導光伏技術進步和產業升級。多晶硅電池組件和單晶硅電池組件的轉換效率分別達到16.5%和17%以上，硅基、銅銦鎵硒、碲化鎘及其他薄膜電池組件的轉換效率分別達到12%、13%、13%和12%以上可獲得這一稱號。但今年7月公布的第一批領跑者認證申請企業清單中僅漢能一家薄膜電池企業，其余22家均為晶硅電池企業，對比懸殊。

薄膜組件市場份額

光伏組件產量自2000年以來經歷了爆發式的增長，復合年均增長率約為44%，薄膜發電也取得了較大的增長。2014年全球光伏組件總產量約47.5吉瓦，其中薄膜組件、單晶硅和多晶硅的產量分別約為4.4、16.9和26.2吉瓦。在1990年左右，薄膜發電的市場占有率一度達到30%，隨后逐年下降至4%，直到2006年因晶體硅價格昂貴，薄膜電池又迎來一段較快的發展期，2009年的市場占有率達到16.5%，但隨著晶體硅價格從400美元/千克逐步下降到20美元/千克，薄膜電池的市場份額越來越小，2014年下降至9%。

技術路線預測

三類薄膜技術之中，a-Si是2004年之前最主要的技術，但在2009年之前總產量均未超過0.5吉瓦，2009后產量開始快速增長，但2011年達到近1.4吉瓦的峰值后已經連續3年產量下降，到2014年產量只有0.8吉瓦。CdTe自2004年之后產量取得爆發式增長，2007年后一直是產量最大的薄膜電池，同a-Si一樣也在2011年達到產量峰值2吉瓦，隨后經歷2年的產量下降后，2014年產量有所回升，達到1.9吉瓦；CI（G）S在2001～2006年間幾乎停產，自2007年后保持增長態勢，尤其是2011年后另兩種薄膜技術經歷衰退的過程中，CI（G）S依然保持較強勁的增長，2013年超過a-Si成為產量第二高的薄膜技術，2014年的產量為1.7吉瓦，有預測認為CI（G）S將是最有前途的薄膜技術。

電池效率PK

盡管薄膜的效率仍然低于單晶硅（電池和組件的最高實驗室紀錄分別是25.6%和22.9%），但CI（G）S（21.7%）和CdTe（21.5%）電池的實驗效率已經超過多晶硅（20.8%），組件的紀錄也均達到了17.5%，與多晶硅組件的18.5%的差距已經縮小。a-Si的電池和組件最高記錄則分別達到了10.9%和13.4%。

自1992年以來，多晶硅和單晶硅的轉換效率基本穩定，僅有很小的提升。CI（G）S和CdTe的進步則非常顯著，從15%左右，提升至20%左右，尤其是CI（G）S在2010年后的進步非常快。

此外，聚光太陽能電池主要材料是耐高溫的砷化鎵（GaAs），盡管轉換效率高（聚光三結和四結太陽能電池的轉換效率已達到44.4%和46%），但主要適用于年均太陽直接輻射非常高（超過2000千瓦時/平方米）的地區（如撒哈拉沙漠、澳大利亞內陸等），由于只能利用直射光，且散熱問題尚需解決，因此目前仍然難以量產，商業化還不夠成熟，全球的并網總量僅330兆瓦。

價格持續下降

2014年9月份，瑞德集團（LAZARD）發布的能源平準化成本報告顯示，美國2009～2014年光伏電池的成本下降了78%。FraunhoferISE的數據顯示，德國典型的光伏太陽能屋頂系統的價格從1990年的14歐元/瓦下降到2014年底的1.3歐元/瓦，24年間下降了近90%，年均下降率約為9%。

光伏組件價格的經驗曲線（或學習曲線）顯示，過去34年間，受益于規模經濟和技術進步，累計產量每翻一倍，組件價格便下降20%，從1980年超過11歐元/瓦下降至2014年的約0.5歐元/瓦，累計下降了約95%。這一規律對晶體硅和薄膜發電組件均適用。截至2014年年底，晶體硅組件的累計產量達到了167吉瓦，其價格從2006年超過4歐元/瓦下降到了約0.5歐元/瓦；薄膜電池組件的價格一直低于晶體硅，從2006年的近3歐元/瓦下降至不到0.5歐元/瓦，但兩者的價格差距正在減小。