我国太阳能光伏玻璃的应用与市场

太阳能光伏玻璃是太阳能电池产业中一个重要的新兴配套产品，它随着光伏行业的发展而逐渐壮大。目前，国内一些大企业开始介入太阳能电池玻璃生产领域，单条生产线的生产能力在日产250~500吨。据了解，我国光伏领域玻璃的需求量以每年50％的速度递增，2010年已超过2500万平方米，太阳能电池玻璃市场前景非常广阔。从发展趋势看，我国将成为未来太阳能电池玻璃重要的生产基地。

我国太阳能玻璃的生产起步较晚。目前国内能够生产低铁（超白）玻璃（含压延超白玻璃）的生产线已经有10多家，分布在山东、江苏、上海、浙江、广东、河南等地区，拥有20多条生产线，实际产能约日产3000吨左右。其中山东、江苏、上海、浙江、广东等地的产品大部分出口荷兰、德国、日本、韩国、泰国和我国台湾地区，在国内基本直接出售原片给其他加工玻璃商的市场正逐步上升。

就目前国际市场而言，世界上只有美国PPG、法国圣戈班、英国皮尔金顿、日本旭硝子、比利时Glaverbel等少数企业能够生产质量优异的低铁超白太阳能玻璃，但产量无法满足全球日益增长的市场需求。

太阳能光伏玻璃的分类与应用

光伏玻璃分类。用于太阳能电池的光伏玻璃基片，一般包括超薄玻璃、表面镀膜玻璃、低铁含量的（超白）玻璃等类型。根据使用的性质和制造方法不同，光伏玻璃又可分为3种产品，即平板型太阳能电池的盖板，一般为压延玻璃；在平板玻璃表面镀上通常厚度只有几微米的半导体材料制成的薄膜电池导电基片；集热式光伏系统使用的透镜或反光镜类的玻璃。这3种产品的特性和作用完全不同，其附加值也有很大的差别。

如今应用最广的太阳能光伏玻璃是高透光率玻璃，它是低铁含量的玻璃，也就是我们俗称的超白玻璃。铁在普通玻璃中属于杂质（吸热玻璃除外），铁杂质的存在，一方面使玻璃着色，另一方面增大玻璃的吸热率，也就降低了玻璃的透光率。

玻璃中的铁是由原料本身、耐火材料或金属材质的生产设备等引入的，不可能完全避免。人们只能通过生产控制尽可能减少铁在玻璃中的含量。目前，太阳能电池玻璃的铁含量在0.008％~0.02％之间，而普通浮法玻璃的铁含量在0.7％以上，低的铁含量杂质可带来高的太阳光透过率。就国内应用最多的3.2mm厚和4mm厚玻璃而言，太阳光可见光透射比一般达到90％~92％。

太阳能光伏玻璃作为太阳能装置的最重要组件之一，要求玻璃板必须高度透明，因此对用于生产太阳能玻璃的硅质原料中含铁量要求十分严格，Fe2O3含量一般在140～150ppm。

光伏玻璃的应用。据报道，世界上最早采用透明平板玻璃作基板研制应用于太阳能电池的国家是德国。德国科技人员将这种板状的太阳能电池作为窗玻璃安装在建筑物上，它可将摄取的电能直接供给住户使用，多余的电能还可输入电网，这种最初的太阳能电池用玻璃的开发利用，不久后被美国及日本等国所重视，由此加快了用于太阳能的低铁、超薄玻璃的研制开发与应用的步伐。

TCO镀膜玻璃的特性及种类

TCO玻璃是一种镀有导电膜的光伏玻璃，即透明导电氧化物镀膜玻璃，它是在平板玻璃表面通过物理或化学镀膜的方法均匀镀上一层透明的导电氧化物薄膜。TCO玻璃首先被应用于平板显示器中，现在ITO类型的导电玻璃仍是平板显示器行业的主流玻璃电极产品。近几年，晶体硅价格的上涨极大地推动了薄膜太阳能电池的发展。目前，薄膜太阳能电池占世界光伏的市场份额已超过10％，光伏用TCO玻璃作为电池前电极的必要构件，市场需求迅速增长，已成为高科技镀膜玻璃产品。

在太阳能电池中，晶体硅片类电池的电极是焊接在硅片表面的导线，前盖板玻璃仅需达到高透光率就可以了。薄膜太阳能电池是在玻璃表面的导电薄膜上镀制一种半导体膜，再镀制背电极。

光伏用TCO玻璃的发展前景。当光伏产业以连续5年近40％的速度向前发展时，主流产品晶体硅太阳能电池的上游原材料多晶硅的供给出现了空前的紧缺。多晶硅价格从2003年的24美元/公斤上涨到目前现货价格超过300美元/公斤。与晶体硅太阳能电池相比，薄膜太阳能电池具有弱光应用性强及形状可塑性强等特点，晶体硅价格的上涨无形中推动了薄膜太阳能电池的发展。目前，薄膜太阳能电池占世界光伏市场份额已超过10％，伴随着多晶硅价格的走高，薄膜太阳能电池的发展有望进一步加速。

由于薄膜电池的转化效率各不相同，我们以主流的非晶硅为计算依据，折合每平方米的电池标称功率为50瓦，也就是说，每50瓦的电池将使用1平方米的TCO玻璃。据此可以计算出，2007年世界上光伏产业对TCO玻璃的需求为700万平方米。这一数字看似不大，但正是由于TCO玻璃生产技术的高端性，导致目前世界上的主要供应商仅有两家。随着太阳能电池产业超过50％的年增长率，产品已经开始供不应求，每平方米售价达到了20美元以上。

据有关权威机构预测，薄膜太阳能电池将继续保持高速增长。目前，多家厂商和研究机构正在进行TCO玻璃产业化的过程，产量将会不断扩大，高性能的新型产品也将不断推出。正是由于薄膜太阳能电池的飞速发展，使目前光伏用TCO玻璃在市场上变得非常紧俏。在导电玻璃的领域中，光伏TCO玻璃有着独特的性能要求，这些特性指标与太阳能电池的输出特性密切相关。可以说，薄膜太阳能电池的发展将在一定程度上依赖于光伏TCO的改进程度。能源的紧缺促进了光伏产业的发展，也必将拉动光伏TCO玻璃产品的市场需求。

国际太阳能玻璃机械制造业市场看好。目前，在国际上随着太阳能产业市场的扩张，欧洲的几家压花玻璃制造商正经历着来自太阳能玻璃制造商的前所未有的需求。

光伏产业正在争取在成本上变得有竞争力。据预测，大约在1~4年内可以实现使用光伏发电设施的发电成本不超过使用常规手段发电的成本。这其中，玻璃起到的作用越来越大。

为了实现太阳能发电产品的成本效益具有竞争性，太阳能产品必须降低价格。目前在欧洲，每瓦太阳能发电的成本由3～4欧元降到1欧元以下，这种降价趋势也适用于玻璃行业。目前，厚膜模块制造成本占玻璃成本约5％，薄膜组件的成本占1％~25％。

如果光伏产业成本减少2/3，考虑到玻璃价格保持稳定，这相当于产品成本中玻璃的因素将增加3倍，即厚膜模块成本占15％，薄膜模块为45％～75％。
经过多年发展，我国太阳能热利用产品应用已非常普及，并形成了比较完整的太阳能光伏产业链，国内太阳能光伏发电市场也已开始启动，起步良好。

据统计，我国太阳能热利用产业规模已占到全球的78％，我国是世界上最大的太阳能集热器生产国和使用国之一。2010年，我国太阳能热水器保有量约达1.73亿平方米，位居世界第一。目前，我国太阳能热利用产业科技水平和产品质量较高，应用领域已涵盖热水、采暖、建材、印染、养殖等多个领域；生产装备完善，工业化生产模式基本形成，并建立了现代化企业制度和多元化营销模式，以及完善的标准化体系。

我国在“十二五”期间，将采取多项措施促进太阳能热利用产业的发展和国内光伏市场的稳步启动。一是继续推广利用太阳能热水器，到2015年，我国太阳能热利用面积将达到4亿平方米。二是加大对太阳能发电技术研发的支持力度，建设国家级太阳能研发实验中心，增加财政和企业的研发投入。三是稳步启动国内太阳能发电市场，在太阳能资源丰富、具有荒漠和荒芜土地资源的地区，建设一批大型并网光伏示范电站；在城镇推广与建筑结合的分布式并网光伏发电系统；在偏远、无电地区推广光伏发电系统或建设小型光伏电站。四是引导我国太阳能光伏发电产业健康发展，加快光伏发电产业科技创新和进步，将其培养成为我国先进的装备制造和新兴能源支柱产业。

光伏玻璃市场需求与技术成本

光伏玻璃是太阳能电池中成本占比最大的辅材，主要包括晶硅电池所用超白压延玻璃和薄膜电池所用TCO玻璃。光伏行业的高速发展将带动相关辅材行业的成长。

超白压延玻璃供不应求将缓解。超白压延玻璃是晶硅电池所用的盖板玻璃，其铁含量较普通浮法玻璃低很多，阳光透射率可达90％～92％。通过在玻璃原片上进行钢化和镀减反膜，还可以增加玻璃的强度和透光率，可提高电池的转换效率。

据有关方面预测，2011年全球光伏新增装机量将达22.2GW，欧洲市场正逐步走向市场驱动，中国市场即将启动，光伏实际装机量可能大超预期。保守预计，我国太阳能电池产量占全球的55％，晶硅电池占其中的90％，2011年我国晶硅电池产量约11GW。

TCO玻璃技术门槛保障高利润率。TCO玻璃是在超白浮法玻璃表面通过物理或化学方法镀上透明的导电氧化物薄膜制成。预计2011年，薄膜太阳能电池占全球电池产量的18％，产量超4GW。若全部使用TCO玻璃，按每60W大约使用1平方米的TCO玻璃计算，2011年TCO玻璃的全球需求量约6700万平方米。随着国内BIPV的推广，非晶硅技术和CIGS技术的进一步成熟，国内薄膜电池将面临新一轮的高发展时期，TCO玻璃的国内市场空间也相当可观。

但由于TCO玻璃对透光率、厚度、导电能力等指标都要求苛刻，生产技术门槛较高，目前TCO玻璃工艺主要掌握在海外公司手中。此外，TCO玻璃镀膜设备因技术难度高及投资成本高，被美国等少数厂商垄断，国内介入TCO玻璃生产的厂商现今还不多。目前，国内TCO玻璃严重供不应求，已突破技术难关的国内企业，订单饱满，可在较长时间内享受技术壁垒带来的行业高利润率。

光伏玻璃行业需求广阔，但国内企业面临一定的产能增长过快、行业竞争加剧、部分技术难关尚未突破等问题，行业的波动性使超高的利润率无法长期延续，值得光伏玻璃行业的商家关注。