光伏玻璃——我们的下一座“金矿”

光伏玻璃——我们的下一座“金矿”

本文阐述目前光伏太阳能玻璃行业的发展现状；分析了不同种类光伏玻璃（www.glasshr.com)的特性及优势，同时也指出了光伏玻璃（www.glasshr.com)产业发展中存在的一些缺陷及改进方向。
    关键词：太阳能电池  光伏玻璃（www.glasshr.com)  发展趋势
    1、引言
    随着国际油价超出100美元的关口，能源紧缺问题已经对世界经济的发展造成了很大的困难。清洁能源技术得到了强有力的重视与发展。太阳能电池的飞速增长为玻璃行业带来了一个拥有良好前景的市场需求，在普通玻璃市场竞争激烈，利润率不尽如人意的情况下，光伏玻璃（www.glasshr.com)已经引起大家的注目。目前，光伏玻璃（www.glasshr.com)已经成为太阳能电池的重要构件，并且太阳能电池的技术改良也对光伏玻璃（www.glasshr.com)提出了更多的和更高的技术质量要求。多家玻璃厂商已经投入大量资金生产和研发不同种类的、性能优异的光伏玻璃（www.glasshr.com)产品，以期避开普通浮法玻璃的残酷竞争。
    2、太阳能光伏产业的发展
    太阳能光伏发电产业是20世纪80年代以来世界上增长**快的高新技术产业之一。已经商品化、实用化的太阳能光伏电池主要有单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、聚光电池、带状硅电池及薄膜电池等几类。根据Solarbuzz**新数据，2007年全球光伏系统装置容量达2826MW，较2006年大增62％，其中德国2007年光伏系统装置容量达1328MW(占比高达47％)居**位，增速为38％，其次是西班牙的640MW(占比达23％)，增速为480％，美国为220MW(占比为8％)，增速为57％，日本市场占比持续下降，2007年装置容量仅230MW(占比8％)，衰退了22％。今后光伏发电系统主要围绕高效率、低成本、长寿命、美观实用等方向发展。专家们预测到2050年，太阳能光伏发电在发电总量中将占13~15％，到2100年将约占64％0 20世纪90年代以来是我国光伏发电快速发展的时期。在这一时期我国光伏组件生产能力逐年增强，成本不断降低，市场不断扩大，装机容量逐年增加，2006年累计装机容量达35MW，约占世界份额的3％。
    到2020年前，我国光伏技术产业将会得到不断的完善和发展，成本将不断下降，光伏市场会发生巨大的变化：预计2005~2010年，我国的太阳能电池主要用于独立光伏发电系统，发电成本到2010年将约为1.20/kWh；2010~2020年，光伏发电将会由独立系统转向并网发电系统，发电成本到2020年将约为0.60元/kWh，到2020年我国光伏产业的技术水平有望达到世界先进行列。
    2004年在国际可再生能源会议上，中国提出了计划到2010年可再生能源装机量达到总装机量的10％，其中太阳能总装机量达到450MW。2005年中国通过《可再生能源法》，给可再生能源发展定下了法律基础。2007年4月10日，国家发改委公布《能源发展“十一五”规划》，提出将除水电之外的可再生能源占一次能源消费总量的比从2005年的0.1％提高到0.4％。6月7日，国务院审议并原则通过《可再生能源中长期发展规划》。
    在目前主流的光伏电池中，不同品种之间的特性也各不相同。单晶硅电池具有电池转换效率高，稳定性好，但是成本较高；非晶硅太阳电池则具有生产效率高，成本低廉，但是转换效率较低，而且效率衰减得比较快；铸造多晶硅太阳能电池则具有稳定的转换的效率：薄膜电池除了耗用硅材料明显减少，每单位瓦数的生产成本降低约30％外，还有更低的温度系数。在光线照射不很强的情况下，其性能更加稳定，发电效率要高于晶体硅电池。
    3、光伏玻璃（www.glasshr.com)的种类及特性
    通过多年的发展，光伏太阳能玻璃已经有了长足的进步，根据使用的性质和制造方法不同，可以分为三种产品：一种是平板型太阳能电池的盖板，一般为压延玻璃；第二种是在平板玻璃上附上通常厚度只有几微米的半导体材料制成的薄膜电池导电基片；第三种是集热式光伏系统使用的透镜或反光镜类的玻璃。这三种产品的特性和作用完全不同，其附加值也有很大的差别。
    3.1盖板类的光伏玻璃（www.glasshr.com)
    平板玻璃盖板是平板型太阳能电池的重要组成部分，多为经加工的强化玻璃(钢化玻璃)，具有耐风压、耐积雪、提高性能以防污染和防止日照引起热裂损等作用。通常使用的平板玻璃盖板厚度为3.2mm；面积一般为90cm×180cm，平均光透过率为85％。另外，15％为反射和吸收损失。为增
大光透过率，已经开发了使用铁含量低的玻璃（Fe203为0.01～0.05％）和经表面减反射处理的玻璃，使其平均光透过率由85％提高到91％。
    目前欧美国家用于太阳能的玻璃其含铁量为0.01％，当玻璃厚度为3mm时，光透过率可高达90％以上。在美国的皮尔金顿LOF公司已向北美市场投放其生产的低铁浮法玻璃。产品已广泛用于显示器面板、光电模板、仪表蒙面玻璃、太阳能玻璃及影视快窗玻璃等，其玻璃厚度为2～12mm。该低铁浮法玻璃在欧洲市场上十分走俏，尤其是用于太阳能装置的配套材料，更为抢手。
    3.2镀有导电膜的光伏玻璃（www.glasshr.com)
    薄膜光伏电池是在玻璃(或不锈钢或塑料)底衬上附上通常厚度只有几微米的半导体材料制成。
    比起用料较多的晶体硅电池，薄膜电池的**大优势就是成本低廉、价格便宜。根据附着材料的不同，常见的薄膜电池包括非晶硅（a-Si，硅基薄膜电池）、铜铟硒（CIS、CIGS）和碲化（CdTe）。
    薄膜太阳能电池的主要组成部分之一是透明导电玻璃，其制作方法是在平板玻璃表面通过物理或者化学镀膜的方法均匀的镀上一层透明的导电薄膜。透明导电膜的制备方法很多，目前有磁控溅射、金属有机物化学气相沉积、喷雾热解、脉冲激光沉积、溶胶一凝胶法等。品种包括CdO，ZnO，ZnO：M(M=A1，Ga，In，F)，IT0，FTO，Sb—Sn02(AT0)等。有两个主要指标：一是对太阳光的高透过率(Tavg>80％)，另一个是高的电导率(R<10-3。Ω&#8226;cm)。
    3.3具有聚光功能的光伏玻璃（www.glasshr.com)
    使用集中光伏发电装置替代传统的太阳能发电装置，太阳能发电效率将显著提高，所需的电池和其他元件数量也会大幅减少，因而有望将太阳能发电的成本降低至原来的1/10。据报告预计未来5年内，全球的集光型太阳能热发电（CSP）能力每隔16个月就将翻一番。到2012年，全球CSP装机容量有望达到640万kw，将是目前的14倍之多。假如能继续保持这样的增长趋势，到2020年，全球CSP装机总容量将超过2亿kw。
    目前市场上已经开始使用的聚光功能的光伏玻璃（www.glasshr.com)，主要是平面反射镜和抛物面型的反射镜。平面反射镜要通过大数量的镜片阵列将阳光汇集在一集中区域，然后利用光伏电池发电或利用热发电。近一年多来，多家机构开始研究透镜类的光伏玻璃（www.glasshr.com)，通过把玻璃压型成一个大尺寸透镜或透镜阵列，将阳光汇集到小块光伏电池上，可以大幅度提高电池的转化效率。透镜的形状可以是柱面、球面、菲涅耳透镜等多种形状，关键是在聚光的同时，一定要降低制造成本。随着耐高温型电池组件技术的成熟，透镜类光伏玻璃（www.glasshr.com)已经显现出了良好的市场前景。
    4、光伏幕墙的发展趋势
    太阳能光伏系统和建筑的**结合体现了可持续发展的理想范例，国际社会十分重视。建筑光伏集成有许多优点。光伏建筑集成近年来发展很快，许多国家相继制定了本国的光伏屋顶计划。建筑自身能耗占世界总能耗的l/3，是未来太阳能光伏发电的**大市场。光伏系统和建筑结合将根本改变太阳能光伏发电在世界能源中的从属地位，前景光明。
    光电玻璃幕墙制品系采用双层钢化玻璃合片制作而成，透光性良好。玻璃的采光度由硅电池片的排列间隙来控制，并还可制成多种色彩，更有利于用在建筑幕墙上色彩美的选择与利用。除了发电供能的功能之外，光电幕墙还同样具有隔音、隔热功能、安全功能(双层钢化、夹层工艺)、装饰功能、和谐环境功能等特有的功效。
    据预测，到2010年，世界光伏工程中的光电玻璃幕墙组件需求将会上升到1600万m2。如果以仅仅2000元/m2市场价格来计算，可达30亿美元的产值，这一偌大的市场，将大大拉动作为光伏玻璃（www.glasshr.com)的市场需求，前景十分诱人。按照每平万米幕墙消耗2m2的光伏玻璃（www.glasshr.com)，加工品率85％计算，市场需求为3700万m2以上。
    我国光伏玻璃（www.glasshr.com)市场状况
    目前我国的光伏玻璃（www.glasshr.com)生产企业在产品质量、加工能力等方面都有了长足的进展，形成了一批研发能力强、加工质量好、后续服务优的企业。现在太阳能电池的主要市场仍在欧美、日本，国内企业的光伏产品90％以上销往海外，所以，世界上大部分光伏玻璃（www.glasshr.com)的消化在我国。
    在太阳能电池封装玻璃方面，信义玻璃已有日熔量达300t的光伏玻璃（www.glasshr.com)生产线，并兴建第二条日熔量为500t光伏玻璃（www.glasshr.com)生产线，预期将于2008年末投产，加工能力将达到1000万m2。深圳南玻目前拥有日熔量为250t的太阳能超白玻璃原板生产线2条，加工能力650万m2。上海福莱特公司拥有两条超白压花玻璃生产线，年产量会超过500万m2。河南裕华公司加工能力400万m2。常熟耀皮特种玻璃有限公司的加工能力为200万m2。太仓中玻皮尔金顿特种玻璃有限公司加工能力560万m2。南京圣韩玻璃公司年加工能力300万m2。
    另外，青岛金晶玻璃集团目前形成年产防眩高透高强光伏玻璃（www.glasshr.com)600万m2的能力。山玻集团的超白玻璃生产线也部分供应光伏玻璃（www.glasshr.com)市场。信义准备引进光伏薄膜导电玻璃生产线，计划年产能达68万m2。预期将于2009年6月投产。
    深圳三鑫计划在安徽建厂，设计产能达到超白太阳能玻璃年产量112.69万重箱，其中超白玻璃原片为59.31万重箱，钢化超白玻璃为53.38万重箱。
    尽管我们的光伏玻璃（www.glasshr.com)企业加工能力比较大，由于光伏玻璃（www.glasshr.com)的加工质量要求相当严格，产品的成品率比较低，实际的供应能力还是要打一个折扣的。目前我们的生产能力还远不能满足市场的需要，还存在相当大的缺口。随着全球太阳能产业的快速发展，在很长一段时间内光伏玻璃（www.glasshr.com)的市场都将处于供应紧张的状态。
    6、光伏玻璃（www.glasshr.com)发展中尚待完善的几个方面
    对于任何一个充满利润诱惑的行业来讲，大批量的资金涌入和技术的创新以及产品的普及都是需要规范和引导的。所以减少盲目性、规范市场操作、加强技术创新和规避市场风险显得尤为重要。作为21世纪的黄金行业，光伏太阳能玻璃是不可多得的一座金矿，这就需要政府的政策支持和引导，企业的理性投资和技术创新，也需要对市场的进一步开拓和维护。
    一、完善法规建设，引导理性投资。今年上半年，国内**太阳能行业标准在由全国建筑用玻璃标准化技术委员会组织召开的“太阳电池玻璃行业标准”审查会议上获得通过。这些国家法规和行业标准势必将对国内企业的理性投资起到规范和引导的作用，从而促进光伏玻璃（www.glasshr.com)行业健康、持续发展。
    二、供需企业联合，协作创造效益。中国已经成为世界上**大的玻璃生产国和光伏电池生产国。因此，在光伏玻璃（www.glasshr.com)生产企业与光伏电池生产企业之间，应着力创造一条技术沟通的纽带，电池企业提出玻璃的技术需求，玻璃企业进行技术攻关，再由前者进行测试反馈。充分发挥各自不同的优势，从而提高企业的核心竞争力和整个行业的竞争水平。
    三、完善产业链条，减少外部依赖。目前，光伏玻璃（www.glasshr.com)的生产原料和关键技术有很大一部分还需要进口。我们需要进一步完善产业链条，形成从产品研发、原材料供应、制造装备、产品推广的一个完整产品体系。这样才能够完成从“中国制造”到“中国创造”的**转变，在制造产品的同时，分享到应有的利润和价值，减少对外部的依赖性，形成完整的产业链。
    四、多种产品并进，以薄膜电池为主。由于晶体硅材料的紧缺状况和我国的实际情况，发展薄膜电池产业等应该适合我国的国情。我国的浮法玻璃行业通过多年的发展，已经拥有了一定的话语权和相应的制造能力，短时间内切入薄膜电池有一定的优势；同时我国的城市建设发展也为薄膜电池及其制品的应用提供了广阔的市场前景。
    五、注重技术发展，降低产品成本。针对不同种类光伏电池的快速更新与发展，光伏玻璃（www.glasshr.com)行业也将面临着产品更新换代快的问题。不同于传统的平板玻璃，光伏玻璃（www.glasshr.com)企业在投产之时，就必须快速研发新一代的产品，以更高的性能、更好的质量、更低的成本适应光伏市场的需求。新技术的出现有利于将光伏太阳能玻璃的消费群体迅速扩大，在使企业受益的同时，创造经济效益并节约能源。