太阳能电池行业对锗的需求分析

太阳能电池行业对锗的需求现状分析及展望2010-02-23一、太阳能电池行业进呈现状始终是国际社会关注的焦点。〔地球变暖20-50%快速进展，光伏产2008报告，图1〔1990年---2007年全球太阳能电池产量图〕、图2〔2006---20123〕。11990年-2007年全球太阳能电池产量图22006-2012年全球太阳能电池产量及产能增长推测图32006-2012年薄膜光伏技术比例快速增长图二、高效率太阳能电池技术的进展和现状24.7％，大规模17％以上。尽管如此，由于受单晶硅材料价格及繁琐的加工工艺限制，致使单晶硅太阳电池本钱居高不下。自八十年月其次代GaAs、CuInSe2和CdTe等太阳电池也取得了令人瞩目的18.5％，虽然仍有望在效率上进一步突破，但前者稳定性差，后者又较难制在价格高的问题。制约光伏发电大规模应用的主要障碍。聚光技术是通过承受廉价的聚光系统将太阳光会聚到面积很小的高性能光1989，GaAs/GaSb32.6％〔AM1.5，。1995FraunhoferISECalibrationGa0.51In0.49P/GaAs31.1％〔AM1.5，300－37.9％20056Spectrolab23639％200612这在利用太阳光发电方面树立了的里程碑。20076〔42.8%〕30%，是目前最212008光太阳电池和模块的效率。12008年底各种地面应用聚光太阳电池和模块效率测试中心测试中心分类效率〔%〕面积〔cm2〕强度聚光比〔suns〕〔和时间〕GaAsGaAs27.8±1.00.203216Sandia〔08/1988〕Si26.8±0.81.6096FhG-ISE(10/1995)池Si27.6±1.01.0092FhG-ISE(11/2004)CIGS〔薄膜〕21.5±1.50.10214NREL(02/2001)GaInP/GaAs/Ge〔2端〕34.7±1.70.267333NREL(09/2003)端〕39.3±2.30.378179NREL(08/2006)池端〕40.7－236Spectrolab(12/2006)端〕42.8--特拉华大学〔06/2007〕端〕40.0---ISE/RWE〔10/2008〕子组件GaInP/GaAs/Ge27.0±1.53410NREL(05/2000)组件Si20.3±0.8187580Sandia(04/1989)聚光太阳电池、模块的效率本钱推测见表2。2聚光太阳电池、模块的效率本钱推测参数〔参数〔2007〕〔2015〕安装费用7-10/W<2/W发电本钱>30/度<7/度系统牢靠性-IEC质量标准520商业系统效率17%29%-36%一流设备效率40.7%(Ⅲ-Ⅴ)；26.8%(Si)48%(Ⅲ-Ⅴ)；28%(Si)商业设备效率35%-37%((Ⅲ-Ⅴ)；20%-26%(Si)42%(Ⅲ-Ⅴ)；22-26%(Si)光学效率75%-85%80%-90%Ⅲ-Ⅴ电池本钱10-15美元/cm23-5/cm2三、全球太阳能电池用锗晶片生产状况及产量推测86006100目前，全球太阳能电池用锗晶片最大生产商是比利时美丽科(Umicore)公司和美国的AXT4英寸生产线。为了降低本钱和提高成品率，比利时美丽科公司〔CZ〕和美国均已研制成功六英寸太阳能电池用锗单晶。4600920102011201220132014201550195253.5329.55428.4200920102011201220132014201550195253.5329.55428.42556.94724.020.513.6517.7523.0729.9938.9950.68即用锗晶片，工程一期于2008年底已经建成年产0.5-1.5万片的中试生产线，2011430430%3。32009-20154英寸锗晶片产量/产能推测四、太阳能电池行业对锗的需求展望〔一〕空间的应用应用将使将来需求趋于稳定。80%的比3～550～606000承受以锗晶片为基板的三结太阳能电池，20104：42010-2015年空间卫星太阳能电池用锗晶片年需求推测201020102011201220132014201555.263.573.084.096.6111.010010的太阳能电池板来吸取太阳的能量，将这些能量转化为激光束或微波传递到地面，为美国在全球各地的战场供给电能。浪科技讯北京时间91722103030万个家(MHI)16的是用将来4有4平方公里的太阳能阵列，该阵列可以产生10亿瓦特的电，依据目前的使用30宇宙航空争论开发机构(JAXA)--让该打算变成现实的第一步是在大约2015年放射一颗装配有太阳能阵列，可以把电发送到地球的卫星。上述工程均已启动地面试验争论，使将来空间需求将大幅增长。〔二〕地面光伏市场对太阳能电池用锗晶片有着较大的需求潜力3所给出的三代太阳能电池的本钱和转换效60%，而本钱只在10/50/1/301/6。4三代太阳能电池的本钱和转换效率区间50－55％的本钱。4给出了聚光太阳电4太阳电池在降低光伏发电本钱方面具有极大的潜力。5聚光太阳电池、薄膜太阳电池与晶体硅太阳电池发电本钱推测比照图受瞩目。国际著名光伏巨头大公司美国SpectrolabEmcoreIsofoton(MHI)、ESSystem2009年10月7日，欧盟委员会公布了能源争论投资方案，打算在将来十年500〔SET-PLAN〕而提出的，202015%。概念光伏发电。〔“:///news2009/8115.htm“:///news2009/8115.htm〕个地面光伏市场运用的比例哪怕提高1%，都有可能带来几十万片到百万片的需求量。9％，201020％。据估量目前在地面光伏市场中，高效三结太阳能电池约占非硅技术的40％左右，即目前三结太阳能电池约占地面光伏市场的3.6％，2010年有望到达8％。按此增长趋势，则2010～2015年地面光伏市场使用锗晶片的三结5：52010-2015年地面光伏市场锗晶片三结太阳能电池发电容量估量20102010201120122013201420150.83GW1.28GW1.92GW2.21GW2.54GW2.92GW2010～20156：62010-2015年地面高效太阳能电池用锗晶片需求量估量20102010201120122013201420157：72010-2015年地面高效太阳能电池用锗晶片需求量估量2010201020112012201320142015254.4370.7533.8613.9706811.82010年起，高效率太阳有电池用锗晶片的生产量只有到达年增产70％，才能满足全球的需要。进展高效率太阳能电池用锗晶片具有较好的市场前景。〔三〕我国将来五年高效率太阳能电池用锗晶片需求量推测1、空间人造卫星供电电源用三结太阳能电池用锗晶片需求量推测据中国航天科技集团公司副总经理马兴瑞曾在中国国际航空航天顶峰论坛星六大系列。考虑到因卫星研制周期较长的因素，2010～201510～156000～15000万片，空间站的建立及维护所需要的太阳能用锗晶片数量更为巨大，推测20109020.0%测算，8：82010-2015年国内空间年需太阳能电池用锗晶片估量201020102011201220132014201510.012.014.417.2820.7424.882、地面光伏市场用三结太阳能电池用锗晶片需求量推测2007920057201030200932000180102010～201540%9：92010-2015年太阳能发电量年增长估量20102010201120122013201420150.531GW0.744GW1.04GW1.46GW2.04GW2.86GW综合各类争论及考虑到以锗晶片作为基板的三结太阳能电池价格较高以及国内企业的承受力量，我国地面光伏市场三结太阳能电池发电量所占比例约为10：102010-2015我国地面光伏市场三结太阳能电池需锗晶片量201020102011201220132014201521.2429.7641.658.481.6114.411：112010-2015年我国空间和地面共需高效率太阳能电池用锗晶片推测201020102011201220132014201556.0102.34139.283、中国地面光伏市场快速进展天津市政府与中国电子科技集团公司、电子十八所投资10亿元人民币注册成立天津蓝天太阳科技，开展一代地面高效光伏产品争论开发及生200920MW400004晶片。〔LED外延及芯片产业作伙伴”〕20091204562015140〔四〕高效太阳能电池有望在军事装备中得到大面积应用用，地面上主要为工使用。由美国国防部高级争论打算局〔DARPA〕资助“超高效率太阳能电池〔VeryCell，VHESC〕”工程，是有史以来规模最大的太阳能DARPA530020晶片转换效率已突破