碲化镉电池的技术壁垒

由于技术壁垒极高，CdTe 电池行业的竞争格局十分清晰。目前碲化镉产业化的公司仅有三家，美国的 First Solar 是绝对霸主，占据几乎全部碲化镉组件的出货量；德国的 Calyxo和中国的瑞科新能源也分别有少量组件出货。从效率来看，First solar 也存在显著优势，不仅领衔实验室效率记录，量产效率也是明显优于竞争对手。因此，薄膜电池行业性的成长红利大概率会被少数企业充分攫取。

碲化镉组件制备流程短，加工总时长不超过 3 小时。碲化镉薄膜组件可分解为三个主要步骤：沉积、后处理和组装测试，并且可以在同一条产线上完成。其中沉积步骤又可分为各层的沉积，后处理主要指的是对沉积的薄膜进行一定的退火、腐蚀等处理，是提高器件性能不可或缺的一步。

封装则是为了保证组件 25 年寿命。从一块玻璃进入产线到最后完整的组件，总时长只需 2-3 小时，每块组件的平均生产节拍可控制在 1 分钟以内。相比之下，晶硅产业链需要从多晶硅料-硅片-电池片-组件四个环节，每个环节又有多个步骤，相对繁琐。

沉积方案是核心环节，专利和技术是核心壁垒。三个步骤中，后处理和封装都大同小异，工艺难度和复杂性也不高；沉积工艺是核心工艺环节，也是决定最终组件性能最关键的一步。

CdTe 薄膜的沉积技术有多种路线，包括气相输运沉积(VTD)、近距离升华(CSS)、常压物理气相沉积(APPVD)、溅射沉积、电镀沉积等十余种。实践证明，气相输运沉积(VTD)技术和近距离升华(CSS)技术最适合于工业化生产。

其中，VTD 技术的主要特点是镀膜速度快，均匀性高，产量大，材料利用率高，无需更换原材料，技术独有性强，后续器件工艺与其他技术兼容；SS 技术的主要特点是：镀膜速度快，容易获得高效率产品，均匀性设计对热场设计依赖性强，原材料更换需要特别设计，主要技术公开，后续器件工艺与其他技术兼容。

从全球碲化镉薄膜电池制造商所在技术阵营看，美国 First Solar 公司是全球唯一一家采用气相输运沉积（VTD）技术的企业。VTD 技术是 First Solar 公司的专利技术，并严格禁止其他企业采用；近距离升华（CSS）技术由于技术公开，全球大部分企业都采用该项技术；常压物理气相沉积（APPVD）技术的专利拥有者则是美国俄亥俄州的 Solar Fields 公司及其子公司德国 Calyxo。

近年来不断有企业由于成本居高不下被迫退出，目前全球范围内有量产能力的 CdTe 电池企业仅有美国 First Solar、德国 Calyxo、中国的瑞科新能源及中建材光电，其中能够大规模生产碲化镉（CdTe）薄膜光伏组件的企业只有美国 First Solar 一家，其产量约占全球总产量的 95%以上。

可见，碲化镉薄膜电池技术产业化并不是一件单纯的技术工作，而是一项综合性很强的系统工程，实现该技术的产业化有较大的难度。

相关阅读

来源：未来智库；东方证券

免责声明：本公众号原创或转载文章仅代表作者本人观点，公众号平台对文中观点不持态度。如内容有不实或者侵权，请留言与本站联系。

往期精彩内容推荐

点击“阅读原文”报名第四届BIPV大会