其中,薄膜光伏发电此前在全球太阳能装机总量中所占比例不足5%。然而,随着能源需求的增长、雄心勃勃的脱碳目标的提出以及技术创新的进步,薄膜光伏发电或将迎来重大突破。.

IDTechEx近期发布的报告《2025-2035年薄膜光伏市场:技术、参与者和趋势》深入分析了整个薄膜光伏行业。该报告涵盖了多种技术,包括染料敏化太阳能电池(DSSC)、有机光伏电池(OPV)、钙钛矿光伏电池、碲化镉(CdTe)、铜铟镓硒(CIGS)、砷化镓(GaAs)、非晶硅(a-Si)和铜锌锡硫化物(CZTS)。报告对超过35家主要市场参与者进行了概况介绍,并详细分析了太阳能电站、住宅屋顶、建筑集成光伏(BIPV)和无线电子等主要应用领域,从而对整个太阳能市场的未来十年发展趋势做出了预测。 IDTechEx 预测,薄膜光伏市场规模将从 2025 年的 50 亿美元增长到 2035 年的 110 亿美元以上,这标志着薄膜太阳能行业的根本性转变。.

什么是薄膜光伏技术?

薄膜太阳能电池是光伏电池的一个子类,它利用极薄的半导体层工作。与使用厚而刚性晶片的硅太阳能电池不同,这些半导体层通常只有几纳米或几微米厚,因此可以制成超轻且柔性的太阳能组件。薄膜光伏电池的工作原理与传统的硅太阳能技术基本相同,都是通过光伏效应将入射光转化为电能。.

薄膜光伏(TFP)目前仅占全球太阳能市场的一小部分。硅光伏的主导地位,以及性能上的局限性、材料限制和较高的制造成本,都限制了这项技术的应用。然而,材料科学的进步、应用领域的拓展以及新技术的开发,有望在未来十年推动薄膜光伏行业的复苏。.

新应用正在推动市场增长

薄膜光伏技术发展迅速的关键领域之一是建筑一体化光伏(BIPV)。与传统的屋顶光伏板不同,薄膜太阳能可以无缝集成到建筑物的各个部分,包括墙体、立面和窗户。某些薄膜组件比硅基光伏板轻90%,只需对建筑结构进行极少的改造,使其成为城市发电的理想解决方案。鉴于城市中丰富的垂直空间,BIPV可以在最大限度减少土地利用改变的同时,为全球可再生能源目标的实现做出贡献。

另一项极具前景的应用在于自供电电子产品和物联网 (IoT) 领域。随着智能设备的日益普及,薄膜光伏 (TFP) 正逐渐成为小型无线设备的可持续电源。小型电子设备(物联网设备)通常功耗较低,且通常安装在室内。只要太阳能电池的功率高于最低阈值,并且能够在弱光条件下工作,其精确效率就不是关键,从而最大限度地减少了对昂贵高效太阳能电池的需求。目前,有机太阳能电池和染料敏化太阳能电池技术正瞄准这一新兴市场。市面上已经可以买到一些采用这些超薄太阳能组件的小型自供电电子设备,例如客流计数器、湿度传感器、耳机和键盘。总的来说,薄膜光伏为电池提供了一种可靠的替代方案,有助于降低更换成本并延长设备的整体使用寿命。.

钙钛矿光伏:薄膜太阳能发电的变革者

在薄膜太阳能市场众多极具发展前景的领域中,钙钛矿光伏技术的出现尤为引人注目。该技术因其轻薄柔韧、高效节能以及相比现有太阳能技术更低的成本而备受学术界和产业界的关注。与传统的硅太阳能电池不同,钙钛矿光伏器件可采用溶液法卷对卷工艺生产,从而降低制造成本并实现高度规模化。IDTechEx 认为,结合其相对丰富且廉价的原材料,钙钛矿光伏器件的成本将与硅光伏器件相媲美,并且从 2035 年起,其价格将进一步降低。.

钙钛矿太阳能电池也正被探索用于串联器件结构,将其与硅、CIGS或其他材料结合,以将效率提升至40%以上。单结太阳能电池的效率上限约为30%,而多结钙钛矿电池的理论效率上限则高得多,使其成为未来太阳能的关键技术。IDTechEx认为,凭借成熟的技术和供应链,钙钛矿/硅串联光伏电池将占据最大的市场份额之一。钙钛矿/硅串联太阳能电池单位面积功率输出更高,价格却与硅太阳能电池相当,这使其对行业和消费者都极具吸引力,而技术和价格优化对于两者都至关重要。.

随着钙钛矿光伏技术进入商业化初期阶段,多家公司正寻求扩大生产规模,预计这项技术将推动薄膜光伏市场的增长。IDTechEx预测,到2035年,钙钛矿光伏技术将占所有薄膜太阳能装置40%以上的份额,从而显著促进该技术在行业内的广泛应用。.

薄膜光伏市场正处于转折点;尽管其在全球太阳能装机容量中的份额仍然很低,但不断变化的技术格局和不断增长的应用潜力表明该行业正在出现新的趋势。.

作者:Maia Benstead,IDTechEx技术分析师