從技術(shù)上講，最為成熟的薄膜太陽能電池當(dāng)屬硅基薄膜太陽能電池，包括非晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅/微晶硅雙疊層薄膜太陽能電池，在進(jìn)行薄膜電池投資或研究時(shí)，應(yīng)著重考慮原材料擁有量和技術(shù)進(jìn)步的風(fēng)險(xiǎn)。薄膜電池會(huì)首先在歐美日等國(guó)家和地區(qū)大規(guī)模開發(fā)，晶體硅太陽能電池等較為成熟的技術(shù)將向中國(guó)及其他發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移。

當(dāng)前太陽能電池產(chǎn)業(yè)的主流技術(shù)為晶體硅太陽能電池，包括單晶硅太陽能電池和多晶硅太陽能電池。經(jīng)過近幾年太陽能電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其效率已經(jīng)有了很大提高，成本也大幅度下降。目前大規(guī)模生產(chǎn)的單晶硅太陽能電池的平均光電轉(zhuǎn)化效率可以達(dá)到16.5%至17%之間，而多晶硅太陽能電池的平均光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到15.5%。晶體硅太陽能電池的主要問題是產(chǎn)業(yè)鏈的工藝復(fù)雜，因此，將晶體硅太陽能電池的成本大幅度降低會(huì)遇到較大困難。在降低成本方面，薄膜太陽能電池漸漸顯示出了它的競(jìng)爭(zhēng)力。

硅基薄膜太陽能電池技術(shù)相對(duì)成熟

目前，從技術(shù)上講，最為成熟的薄膜太陽能電池當(dāng)屬硅基薄膜太陽能電池，包括非晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅/微晶硅雙疊層薄膜太陽能電池，其中非晶硅薄膜太陽能電池在上世紀(jì)80年代就已經(jīng)開始較大規(guī)模的批量化生產(chǎn)，但是后來發(fā)現(xiàn)該種電池存在光致衰退現(xiàn)象，而且其效率提高得很緩慢，因此在上世紀(jì)90年代晶體硅太陽能電池產(chǎn)量擴(kuò)大的情況下，非晶硅薄膜太陽能電池的生產(chǎn)所占的比例越來越低了。直至最近，太陽能發(fā)電市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，以及由此造成的硅材料短缺日益嚴(yán)重，使得人們加緊了硅基薄膜太陽能電池的研發(fā)。人們的主要目標(biāo)是提高效率，提高穩(wěn)定性，降低制造成本，其基本技術(shù)是使用PECVD(等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積)技術(shù)沉積非晶硅或微晶硅薄膜，襯底是低廉的玻璃或不銹鋼材料。

目前非晶硅單層薄膜的光電轉(zhuǎn)化效率為6%，光致衰退率可以控制在初始效率值的15%左右。也就是說，在剛制備的電池組件的效率為8%，經(jīng)過幾個(gè)月的日照之后，其效率達(dá)到6%左右，并最終穩(wěn)定在這個(gè)值。這種特性可以為當(dāng)前的消費(fèi)者所接受。目前新近開發(fā)出的非晶硅/微晶硅雙疊層太陽能電池可以達(dá)到8.5%的穩(wěn)定效率，而其光致衰退更小，但是由于其工藝較復(fù)雜，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不大，致使其成本仍較高。實(shí)際上，目前研究機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)界都在加緊研究硅基薄膜太陽能電池的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，各方都投入了巨資進(jìn)行新產(chǎn)品的研發(fā)，其中包括世界頂級(jí)半導(dǎo)體設(shè)備制造商美國(guó)的應(yīng)用材料公司、歐洲的Oerlikon公司、日本的日本真空公司、德國(guó)的萊寶真空公司、美國(guó)的EPV公司等。這些公司可以提供成套的非晶硅或者非晶硅/微晶硅雙疊層太陽能電池制造設(shè)備以及相匹配的生產(chǎn)制造工藝。

硅基薄膜電池出現(xiàn)投資熱潮

在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了硅基薄膜電池的投資熱潮。研究機(jī)構(gòu)目前已經(jīng)描繪了五代硅基薄膜太陽能電池工藝技術(shù)：第一代非晶硅單結(jié)薄膜太陽能電池、第二代非晶硅/非晶硅雙結(jié)薄膜太陽能電池、第三代非晶硅/微晶硅雙結(jié)薄膜太陽能電池、第四代非晶硅/非晶硅鍺雙結(jié)或三結(jié)薄膜太陽能電池、第五代非晶硅/非晶硅鍺/微晶硅三結(jié)薄膜太陽能電池。目前在產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域中的主要技術(shù)仍舊是前兩者，但是第三代硅基薄膜太陽能電池將在2009年或2010年投入大規(guī)模生產(chǎn)，屆時(shí)第一代和第二代技術(shù)將退出產(chǎn)業(yè)界。

在生產(chǎn)線技術(shù)方面依關(guān)鍵的PECVD沉積系統(tǒng)分類，可以劃分出以下5種設(shè)備模式：?jiǎn)问叶嗥琍ECVD沉積系統(tǒng)(EPV、BudaSolar)、串聯(lián)線列式多室單片PECVD沉積系統(tǒng)(日本真空)、并聯(lián)線列式多室單片PECVD沉積系統(tǒng)(萊寶真空)、團(tuán)簇式多室單片PECVD沉積系統(tǒng)(應(yīng)用材料公司)、單多片混合型PECVD沉積系統(tǒng)(Oerlikon公司)。

目前，每一種系統(tǒng)都在電池制造商建立了生產(chǎn)線，但是具體哪種生產(chǎn)線模式將成為主流技術(shù)還有待驗(yàn)證。

注意防范原材料供應(yīng)和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)

對(duì)于CIGS薄膜電池因其量產(chǎn)電池的效率較高，已有一些廠家推出中試規(guī)模的組件，效率達(dá)到10%以上，應(yīng)該是一種更為理想的薄膜太陽能電池，但是其之所以遲遲不能進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)，主要原因是生產(chǎn)的重復(fù)性和穩(wěn)定性。由于這種電池使用4種材料，而且每一種材料還需要控制制成特定的晶相以達(dá)到最好的光電效應(yīng)，因此很難控制成膜后的光學(xué)和電學(xué)特性，尤其難的是在大規(guī)模生產(chǎn)狀態(tài)下能否很好地控制產(chǎn)品的重復(fù)性和一致性，這成為制約這種電池發(fā)展的關(guān)鍵所在。另一個(gè)問題是，由于該種電池的原材料In和Ga都屬于稀有金屬材料，地球含量較低，這就導(dǎo)致在將來大規(guī)模生產(chǎn)后原材料的供應(yīng)將成為一種隱憂。另外，目前還很少有廠家可以提供這種電池的成套生產(chǎn)線設(shè)備。

對(duì)于CdTe電池，其生產(chǎn)技術(shù)較為簡(jiǎn)潔，主要為磁控濺射或近空間升華技術(shù)，產(chǎn)品重復(fù)性和一致性很好，電池效率目前為7%～8%，并且可以較為容易地提高到10%以上。原材料成本也較低，因此使得該種電池得以快速擴(kuò)產(chǎn)。但是該種電池在市場(chǎng)上一直存在爭(zhēng)論