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CIGS薄膜太陽能電池前景光明,精銦受益匪淺

2012年12月04日 16:13 6859次瀏覽 來源:   分類: 稀土

  日前,從中國科學院獲悉,可取代"晶硅"原材料的"銅銦鎵硒"薄膜太陽能電池核心技術取得重大突破,趕超國際水平,所制備的銅銦鎵硒(CIGS)太陽能電池效率達到18.7%,邁入國際領先行列。如果新的太陽能電池技術大面積推廣應用,不僅利于國內太陽能電池大面積推廣,而且還可減少對外輸出太陽能產品的貿易壁壘。
  當前能源危機和傳統能源對環境造成的污染日益嚴重,開發清潔、可再生的能源就顯得日趨重要。而太陽能由于清潔無污染、取之不盡,用之不竭,因此開發利用太陽能成為世界各國可持續發展能源的戰略決策。太陽能電池的作用是把太陽能轉化為電能,制作太陽能電池的材料一般是半導體材料,能量轉換原理是利用半導體的光生伏特效應。太陽能電池的應用覆蓋交通、通訊、石油、海洋、電站等領域。目前太陽能電池分為6類,但真正能實現產業化的太陽能電池主要分兩大類:第一類是晶硅電池,包括多晶硅和單晶硅電池,這個占市場份額80%以上;第二類是薄膜電池,又細分為非晶硅電池,其工藝簡單,成本低,但效率低,有衰退跡象;碲化隔薄膜太陽能電池,其成本低,易于大量生產,但效率低且鎘有劇毒,會對環境造成嚴重的污染;CIGS薄膜電池,其效率高,成本低,性能良好,是今后發展太陽能電池的一個重要方向。
  CIGS模塊具有很大的發展優勢,是因為CIGS在各種薄膜光伏技術中效率最高,成本卻只有晶體硅太陽電池的1/3 。此外,CIGS太陽能模塊發電效率和年平均發電量皆優于晶硅太陽能模塊。另一個優勢在于,CIGS太陽能電池模塊能源回收期只有晶硅太陽能電池模塊的一半,CIGS在少于1年的時間內即可回收。因此,CIGS薄膜太陽能模塊可以更有效地節省非必要的能源消耗。
  CIGS薄膜太陽能電池經過四十年的研究開發,近年來進展迅速,已進入產業化快速增長期,目前歐美市場發展較為成熟擁有的企業也比較多,相比起來國內起步較晚,生產設備和技術瓶頸的制約一直發展緩慢。而近幾年來由于太陽能產業發展迅猛,薄膜電池應用范圍約來越廣,今年以來國內多家企業紛紛投入CIGS薄膜電池項目建設,加上此次技術的突破在一定程度上將會更好地應付未來的趨勢需求。
  銦是一種稀散金屬,由于銦多以稀少分散狀態伴生在其他礦物之中,多數不具備開采價值,只能隨開采主金屬礦床時在選冶中加以綜合回收和利用,至今未發現獨立礦。全球已探明儲量為1.6-1.9萬噸。目前銦主要消費領域有ITO靶材,高亮度LED,CIGS薄膜電池以及一些化合物及其他半導體使用。隨著銅銦鎵硒(CIGS) 薄膜電池的日益壯大,作為關鍵的吸收層材料銦成長更快,據估計,如果以CIGS電池光電轉換效率為10%,CIGS吸收層厚度為3μm,1MW的組件需要約50kg的銦,2011年全球CIGS薄膜太陽能電池組件產量1300MW,折算出來大約需要75噸的銦。而按照目前的增速測算,預計2015年CIGS在新增光伏中占比15%、2020年占比30%,銦的消耗增長在80%左右,那么預計CIGS光伏薄膜電池對高純銦的需求量將分別高達655和1900噸。
  表1全球CIGS薄膜太陽能電池組件產量

年份

2006

2007

2008

2009

2010

2011

產量(MW

17

40

60

180

439

1300

  

  銦價格受宏觀經濟影響明顯。2011年以來,我國為了控制通貨膨脹,穩定物價,出臺一系列的調控政策,使銦的價格受到較大影響。價格從2011年6月份開始震蕩下跌,截至2011年10月,泛亞銦價格最低下跌至322元/百克,和2011年5月的857元/百克高點相比,累計下跌幅度近66%。而2012年,隨著宏觀經濟政策逐漸寬松,加上我國上半年家電補貼政策熱推,受國內居民消費領域液晶電視機更新換代速度和薄膜太陽能領域應用規模擴大幅度影響,泛亞銦價也隨之小幅上漲,從年初的409元/百可漲到目前的521元/百克,累計上升幅度近21%。
  圖1泛亞精銦價格走勢圖

1
  資料來源:泛亞有色金屬交易所


  銦作為泛亞有色金屬上市品種之一,自2011 年 4 月份金屬銦上市以來,累計交收達到740噸,使眾多交易商通過交易所購得稀缺金屬銦。隨著國內宏觀經濟趨逐步改善,以及未來CIGS薄膜電池大規模運用,將促進銦的大量消費,未來銦的價格值得期待。

責任編輯:四筆

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