在光伏产业中，薄膜太阳能电池技术一直备受关注。尽管晶硅电池技术是目前的主流，但薄膜太阳能电池技术依然拥有广阔的发展前景。本文将详细介绍薄膜太阳能电池技术的类别、优缺点以及未来的发展趋势。

一、薄膜太阳能电池技术的类别

薄膜太阳能电池主要分为非晶硅、铜铟镓硒、砷化镓、碲化镉和钙钛矿几大类别。其中，非晶硅由于光电转换效率低和衰减严重等问题，已经被光伏行业淘汰。铜铟镓硒虽然具有较高的转换效率，但由于原材料成本高、工艺复杂等问题，使得其成本难以降低，与晶硅组件相比没有优势（在100MW规模上，最先进的铜铟镓硒生产线的成本约为每瓦0.7美元，和晶硅组件现在每瓦1元左右的市场价格相比，价格差距较大），另外其柔性优势也被晶硅柔性产品所取代。砷化镓虽然转换率高，但由于成本太高，其商业化应用的可能性几乎为零。钙钛矿电池虽然优点颇多，但其在稳定性、寿命、效率衰减等方面存在的问题，使其短时间内难以投入工业生产。

▲ 大规模用于地面电站的碲化镉光伏组件  ©First Solar

二、碲化镉薄膜太阳能电池的优点

碲化镉薄膜太阳能电池是目前商业化应用最广泛的薄膜组件类型，其在薄膜组件中的占比超过90%。碲化镉电池是直接带隙材料，其主要优势包括光吸引性好、理论转换效率高、弱光性能好以及可灵活定制生产等。此外，碲化镉薄膜太阳能电池的制造工艺相对成熟，可以大规模生产。

碲化镉薄膜电池组件研发制造最具代表性的企业有美国的第一太阳能和国内的龙焱能源，两家公司都拥有自己的核心技术和生产装备制造能力。

其中第一太阳能是碲化镉薄膜组件的行业龙头，预计到2026年将建成超过25GW的年产能。截至目前，第一太阳能积压的组件订单已达82GW，产能已排至2028年，他们正在本土和海外建设更多的制造产能，以满足近期和中期不断增长的积压订单。美国已经将第一太阳能的碲化镉技术视为对冲我国光伏产品及技术给其新能源市场所带来的挑战的最重要手段。

2008年成立的龙焱能源率先打破国外对碲化镉薄膜太阳能电池产业化的垄断，在中国建立起集核心工艺设备、材料和工艺技术全国产化的规模化生产碲化镉薄膜组件产品的产业链，同时早在2012年凭借产品的可灵活制定颜色图案、透光度、尺寸、结构等优势就在BIPV领域进行差异化布局，经过11年的积累沉淀，龙焱已经成为行业公认的中国BIPV领域的领跑企业。

▲ 碲化镉光伏建材产品及BIPV应用

三、碲化镉薄膜太阳能电池的发展趋势

目前，碲化镉薄膜太阳能电池的发展趋势主要体现在以下几个方面：

降低成本：随着技术的不断进步，碲化镉薄膜太阳能电池的生产成本正在逐渐降低。其中，核心工艺设备的国产化和规模化生产是降低成本的关键。例如龙焱能源，除了积极布局BIPV业务，投资建设的最新一代超大面积高效碲化镉薄膜组件生产线计划于2024年完成，这条生产线不仅是龙焱未来打造“GW级产能”的关键技术，同时还将创造领先于行业的制造成本，据了解，每瓦的生产成本将控制在1块钱以下，最终目标是将生产成本降到更低的水平。

提高效率：目前，量产碲化镉薄膜太阳能组件的转换效率已经达到19%以上，但仍有较大提升空间（碲化镉电池理论极限转化效率32％-33%，目前小面积电池光电转换效率世界纪录为22.1%）。未来，通过进一步优化材料和工艺技术，提高转换效率将是碲化镉薄膜太阳能电池发展的重要方向。

▲ 第一太阳能量产Series 7碲化镉光伏组件转换效率及衰减数据

拓展应用领域：除了标准产品可用于地面电站、屋顶分面式电站等常规电站外，定制化产品将在BIPV领域、新能源汽车玻璃、新型农业大棚以及“光伏+”场景中得到广泛应用。每一个场景都蕴含着巨大的市场潜力。

全球市场拓展：美国的第一太阳能是碲化镉薄膜组件的行业龙头，其基于自己的核心技术在全球光伏组件市场占据了超过4%的市场份额。随着全球对可再生能源的需求不断增加，以及中国企业在该领域的崛起，全球市场拓展将成为碲化镉薄膜太阳能电池企业的重点发展方向。

总之，虽然晶硅电池技术是目前光伏行业的主流，但薄膜太阳能电池技术依然有着广阔的发展前景。特别是碲化镉薄膜太阳能电池，其在降低成本、提高效率、拓展应用领域以及全球市场拓展等方面的发展潜力巨大。未来，随着技术的不断进步和市场需求的增加，薄膜太阳能电池将迎来更加美好的发展前景。