二

为什么说碲化镉适合大规模应用

如果要支撑我国如此大的用电发展需求，光伏必须要便宜。技术路线要做到三个基础要求——成本足够低、转换效率足够高、寿命足够长。

晶体硅技术已经可以做得到这三点，所以成为了主流的技术。碲化镉这三方面都不是问题，并且具备了很多优势。

在产业化方面，传统碲化镉薄膜太阳能电池组件尺寸是1.2米×0.6米，从去年开始FirstSolar发布第六代、功率达到420W的以上组件产品，尺寸达到1.2米×2.0米，全面积效率可以达到18%，与市面上第一梯队晶硅组件相当。

为什么要走大面积的路线？碲化镉薄膜和晶硅组件不同，碲化镉薄膜电池工艺类似半导体薄膜光电器件工艺的流程，和液晶面板产业类似。设备的折旧成本随尺寸增加呈现下降的逼近曲线关系，现在以碲化镉为代表的薄膜组件尺寸越来越大，目的就是为了降低设备摊销的成本。

新一代碲化镉组件尺寸比晶硅72片组件略大，应用中可节省系统成本和安装成本。已经有不同厂家开始筹划制造更大尺寸的组件产品。类似液晶面板产业以面积增加形成的代际提升趋势已经开始呈现。

最近“5.31新政”出台以后，光伏组件售价持续下降，7月份已经出现了1.8元/W的售价，而成本2018上半年已经降低到了2元/W左右，成本下降相对比较缓慢。短期的价格波动带来的压力虽大，要找规律还需要看比较长时期的历史数据。碲化镉和晶体硅累计出货量和成本下降的曲线类似摩尔定律，组件成本随着累计出货量的数量级呈线性下降，就是产业规模要以数量级的增长来换取成本下降。不过，碲化镉的摩尔曲线始终在晶硅的下方。目前第6代大面积碲化镉组件已经可以达到1.3元/W的生产成本，仍然可以和“5.31新政”后预测的低价晶硅组件竞争。

平价上网不只是组件和系统成本，最终要算全运行周期度电成本。碲化镉目前做到什么水平？2015年最低的上网报价是内华达州的3.87美分，即0.28元人民币/千瓦时，现在度电的水平在6美分到4美分每度的范围，可以和煤电、燃气发电竞争抗衡了，到这个水平就算得上是平价上网了，已经和传统电力成本相当的。这是在集中式地面电站的数据。

国外碲化镉大规模的应用已经比较普遍，前几年维基百科上可以搜得到，全球前十大光伏地面电站里面有五个全部采用碲化镉组件，应用的规模之大已经不是小众技术。此外，碲化镉半透明组件也应用到了建筑光伏一体化领域，可以做出艺术图案效果，在差异化应用的场景中碲化镉薄膜技术也得到了推广。

在发电能力方面，同样标准功率下在不同光照的地区，碲化镉年发电量比晶硅更有优势。就中国大部分区域模拟计算结果而言，碲化镉相对同样标称功率的晶硅系统应该至少有3%到5%的发电量增益；在高温高湿的热带气候环境中，发电量增益甚至可以达到20%。从电站运营的角度这样的增益是非常有吸引力的。

在电池结构上，晶硅和碲化镉没有本质上的区别。但晶体硅需要达到150微米，碲化镉只需要2-3微米。在生产工艺上晶硅和碲化镉却有很大的区别：晶硅产业链至少分硅料生产、铸锭、切片、电池片、组件等；碲化镉薄膜工艺直接使用碲化镉原材料进入生产线，生产出来的就是组件。因此碲化镉组件生产所需时间只有3.5小时，晶硅组件全产业链生产时间则需要约三天。