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光伏 產業動態

薄膜電池的回顧與展望

June 10, 2021 Alan TU

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First Solar在2020年10月研發Series 6 CuRe,他們發現V族元素可以替代銅,作為穩定的摻雜劑,減少銅的使用量,從而提高了性能,並提供了長期穩定性。Series 6 CuRe依據450~480W不同的瓦數,擁有17.9%~19%的元件效率,也是目前市面上唯一持續大舉擴產、出貨量逐年穩定提升的薄膜組件公司。預期接下來也將隨市場趨勢,產出500W+產品。

現況

First Solar在美國境內的年產能達到1.9GW。除了美國,在馬來西亞與越南也擁有廠房,位於馬來西亞的第二間工廠在Q1已經進入量產,截至2021Q1,First Solar 6 Series的工廠產能的額定產能達到了7.9GW。

回顧2020年底,First Solar受到COVID-19波及的程度並不大,已實現相較2019年減少10%的每瓦製造成本,並喊出在2021年底達成減少11%的每瓦製造成本,同時擁有97.5%以上良率的目標。在持續提升良率的情況下,使製造成本逐年下降,同時訂單情況樂觀,也促使First Solar財務表現的穩定上升。

從今年初到4月28日為止產出了2.4GW的產量。First Solar在2021的產能大多數已售罄,預估今年能有7.4GW以上的出貨量,且2022年的潛在訂單已經達到6.4GW,2023-2024年則有3GW的訂單能見度。

回顧近五年,其他的薄膜廠家在晶硅產品高性價比的競爭下,情況日漸式微,然而First Solar年產量卻能逆勢從2016年的3.1GW上升到了2020年的6.1GW,提升近一倍,每瓦成本也從2011年的0.75USD在近年已降至接近晶硅組件的水準。

前景

通過比較,可以發現First Solar的薄膜組件與單晶組件的效率差距已較為拉近。但即便如此,在逐年的降本後,每瓦製造成本仍然不比已經規模經濟多年的晶硅組件,因此在整體市場所占份額也較難擴張,在目前全球的趨勢下,擁有強勢性價比的單晶組件持續佔有多數的市場份額,單晶產品持續帶動整體光伏市場走向,因此First Solar的主要市場仍以對晶硅組件持續有關稅壁壘的美國市場為主。

first solar單晶組件

儘管First Solar產量持續提升,仍存在無法克服的問題。首先,薄膜電池並無法採用當今的雙面技術。近年,我們認知到了雙面組件的重要性,它能很好的運用地面的反射光來進行更有效率的發電,不但在有限的環境中增加每一塊電池的使用效率,也能在高緯度國家幫助融雪改善天氣惡劣的影響。另外,雖然目前已恢復進口關稅,但在去年的201條款中豁免雙面組件關稅的動作,使各國雙面組件可以較優惠的出口至美國,也使當地薄膜組件商受到波及。

再者,CdTe薄膜電池使用碲作為原料,碲是地球上的稀有元素,在地球上的存量也遠小於硅,發展碲化鎘薄膜光伏電池面臨的首要問題就是地球上碲的儲藏量是否能滿足碲化鎘光伏組件的規模生產及應用。同時,重金屬元素鎘具有毒性,相關的使用與回收也相當重要,First Solar也需要提供相關的配套服務。

First Solar確實有它獨特的市場,是目前全球Top10組件廠商中唯一不採用晶硅技術的廠商,透過其輕量化及美觀的優勢,可以做BIPV光伏建築一體化的設計,同時可以不計採光方向的裝設在辦公大樓等建築的屋頂及牆面上。另外,跟其他製造業不同的是,First Solar更傾向的是銷售服務,提供長期的保固、售後服務及後續回收動作。在未來如果First Solar想要維持或突破在市場中的份量,勢必得在轉換效率、良率控制持續突破,進而壓低成本,並善用薄膜獨有可彎曲,不受地方限制的優勢,做出與晶硅電池的差異化。

Source: First Solar 官方數據

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關鍵字 組件 電池 薄膜
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