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更稳定更耐用！新工艺使钙钛矿光伏电池可与硅相媲美商业化有望
英国牛津大学(OxfordUniversity)和科研机构ExcitonScience的研究人员展示了一种制造稳定钙钛矿太阳能电池的新方法，可以使电池缺陷更少，最终有可能与硅的耐用性相媲美。
通过去除溶剂二甲基亚砜，并引入二甲氯化铵作为结晶剂，研究人员能够更好地控制钙钛矿结晶过程的中间阶段，从而获得质量更好的薄膜，缺陷减少，从而增强稳定性。
据悉，研究人员共制作了多达138个样品设备，并在高温和真实条件下进行了严格的加速老化和测试过程。结果显示，使用新工艺制造出来的钙钛矿太阳能电池性能显著优于对照组，并表现出抗热、耐湿和延缓光降解。
这使其朝着其对标商用硅电池的稳定性又迈出一大步，并使钙钛矿光伏电池成为主导下一代太阳能电池的更有力候选者。这项研究成果已于近期发表在了《自然材料》杂志上。
在测试过程中，最好的设备在65°C的模拟阳光下，在T80阈值以上运行了1400多个小时。T80是太阳能电池降低到初始效率80%所需的时间，是研究领域的一个常见基准。
超过1600小时后，使用传统二甲亚砜方法制造的控制装置停止工作，而采用改进设计的控制装置在加速老化条件下仍能保持70%的原始效率。
此外，研究人员还在85°C的高温下，对一组设备进行了相同的降解研究，新电池再次优于对照组。他们说，“我认为我们与其他研究的不同之处在于，我们已经做了很多加速衰老的研究。我们在65°C和85°C的全光谱下对电池进行了老化测试。”
研究中使用的设备数量也很可观，许多其他钙钛矿研究项目仅限于一两个原型。研究人员希望他们的工作将鼓励更多地关注钙钛矿结晶的中间阶段，这是实现更高稳定性和商业可行性的重要因素。
你好，请问下光伏玻璃现在市场上的主要用途吗？我有个亲戚是生产这种产品的，我想了解下，帮他销售
1.超白玻璃行业进入门槛更高，市场参与者少
公司是国内超白玻璃的开创者和产品标准的制定者之一，引领行业发展。 在上市之前，公司就确立了发展高端产品的战略目标，2002年公司进入资本市场，利用募集资金投资建设600T/D超白玻璃生产线，将业务重心逐步向优质浮法玻璃、超白玻璃等具有高技术含量、高附加值的产品上转移。公司产品品质与性能得到行业及 社会 的高度肯定，在北京银泰中心、鸟巢、水立方、上海世博阳光谷、上海中心大厦、环球金融大厦、金茂大厦、阿联酋的迪拜塔（哈利法塔）等地标性建筑均采用了金晶产品，彰显了公司产品的高端品质与实力。
超白玻璃性能更优，同时建设成本及生产成本也更高。 超白玻璃的含铁量仅为普通浮法玻璃的1/10，可见光透过率接近92%，比普通玻璃高6%，具有较好的透热性和热导率。超白玻璃的成分比普通玻璃更加均一，其内部杂质更少，从而大大降低了钢化后可能自爆的几率，安全性更高，因此应用领域也更高端。超白玻璃与普通浮法玻璃最大的区别在于透明度，为了降低玻璃中的杂质和含铁量，从原料供应到原料配比、混合、澄清等生产环节都有严格的质量把控，熔制时熔池的池底设计和设备选型也都有较为精细的标准。因此超白玻璃的生产对于技术和资金都有较高的要求，建设一条超白玻璃生产线所需资金远多于建设一条普通浮法玻璃生产线，同时超白玻璃的生产成本也更高，体现在原材料、能源、制造成本等各个方面。
国外玻璃巨头为了保证对市场的垄断，大都采取技术封锁手段，不对外转让技术及采用限产的营销模式，进一步提高了行业进入门槛。 目前只有少数企业掌握超白玻璃生产技术，国际有美国PPG、法国圣戈班、英国的皮尔金顿、日本的旭硝子等，国内除金晶 科技 外，有南玻、信义玻璃、旗滨集团等。目前全国超白玻璃在产总产能为12230t/d，公司有四条线生产超白浮法玻璃，总产能达2600t/d，占比21%。
相比于普通浮法玻璃，超白浮法附加值更高。 目前公司5mm超白浮法玻璃出厂价达202.5元/重量箱，同样规格的普通白玻出厂价146.5元/平米，较超白玻璃低56元，从毛利率水平来看，超白玻璃毛利率更高，2020年公司技术玻璃（其中主要是超白玻璃）毛利率27.6%，而普通浮法玻璃毛利率仅14.2%。
2.超白浮法渗透率快速提升，BIPV光伏幕墙或打开新的成长空间
超白浮法玻璃需求端仍较为强劲： 1）17年开始的地产新开工-竣工剪刀差仍未修复，2020年地产竣工恢复较慢，或与地产商资金状况有关，21Q1地产销售情况良好，新开工面积有所放缓，存量项目竣工有望加快，且交付期来临，我们预计21年地产竣工仍有望迎来修复；2）据随着建筑领域节能降耗要求不断提高，单位面积建筑玻璃需求有望逐步提升；3）随着 汽车 、电子行业20年底景气度回暖，带动 汽车 玻璃、家电玻璃需求增长，同时海外出口需求也有望好转。
超白玻璃在光伏产业主要应用于太阳能电池的封装玻璃。 太阳能电池分为晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池，晶体硅太阳能电池包括单晶硅（sc-Si）太阳能光伏电池、多晶硅（ms-Si）太阳能光伏电池，薄膜太阳能电池主要包括非晶体硅太阳能光伏电池、碲化镉太阳能光伏电池和铜铟镓硒（CIGS）太阳能光伏电池三种。晶体硅太阳能电池一般使用超白压延玻璃，而超白浮法玻璃多用于薄膜太阳能电池。
BIPV光伏幕墙或打开新的成长空间。 BIPV是一种将光伏产品集成到建筑上的技术，即光伏一体化，从施工过程来看，与建筑物同时设计、施工和安装，并与建筑物形成高度结合，其作为建筑物外部结构的一部分，既具有发电功能，又具有建筑构件和建筑材料功能，与建筑物形成统一体，因此，其对光伏组件的美观性、透光性、以及定制化等要求较高，而薄膜电池相比于晶硅电池韧性更好，可在柔性衬底上制备，具有可卷曲折叠、不怕摔碰、重量轻、弱光性能好等优势，更适合于BIPV市场。2020年我国公共建筑竣工面积约6.4亿平，我们预计未来竣工面积维持在6亿平左右，其中南立面可使用光伏幕墙的面积约6000万平米，若考虑采光顶、遮阳板、维护栏等部位，则实际需求面积更多，且我国存量建筑面积超过400亿平米，部分建筑也存在更新换代需求，未来若能解决薄膜太阳能组件的成本与效率问题，超白浮法玻璃新的成长空间将被打开。
布局马来西亚TCO玻璃项目，对接海外需求。 2018年8月金晶 科技 公告，以现金和实物出资的方式在马来西亚投资设立全资子公司，投资总额约10亿元，一期建设1条500t/d背板玻璃生产线，配套联线钢化深加工，作为薄膜光伏组件的背板玻璃，二期建设1条500t/d前板玻璃生产线，生产TCO前板玻璃原片，项目预计于2021年陆续投产，项目建成后预计年均收入82583万元，年均利润总额19375.91万元，投资收益率高达19.56%。
公司马来西亚项目主要对接美国FirstSolar公司，有望受益于美国薄膜组件需求增长。 此次马来西亚项目主要供应美国FirstSolar公司，FirstSolar系世界最大的薄膜光伏组件生产商，主要产品为碲化镉光伏组件，凭借其较低的生产成本、更好弱光性及更高的转换效率，近几年在薄膜光伏组件领域加速扩张。根据北极星太阳能光伏网数据，全球薄膜电池所占市场份额自2010年起持续下滑，2018年降至3.2%，19年达4.4%，同比提升1.2pct，主要系FirstSolar产量增长拉动。目前FirstSolar已经占据全球薄膜电池近85%的市场份额，在需求最大的碲化镉薄膜电池领域市占率更是超过90%，公司2020年薄膜组件产量达6.1GW，同比增长8%，并规划2021年产量达到7.4-7.6GW，有望持续提振超白浮法玻璃需求。
3.20年开始布局超白压延产线，进军国内光伏市场
受益于“双碳”目标驱动，“十四五”期间我国光伏装机仍有较大增长空间。 受疫情影响，2020年上半年全球光伏装机较19年同期出现较大幅度下滑，然而下半年以来，光伏需求持续改善。在竞价、平价项目的推动下，国内光伏市场实现快速恢复，前三季度光伏装机同比就已实现正增长，第四季度在抢装潮推动下出现装机高峰。2020年我国新增光伏装机48.2GW，同比增长59.5%，装机量连续八年居全球首位，累计装机连续六年居全球首位。2020年全球新增光伏装机130GW，超出市场预期，其中中国是最主要的增长来源。2021年1-5月我国新增光伏装机9.91GW，同比增长3.76GW，全年有望突破60GW，长期来看，在2030碳达峰，2060碳中和目标下，我国新能源发电仍处于快速发展期，我们预计“十四五”期间我国光伏装机仍有较大增长空间。
价格方面，20年上半年3.2mm光伏镀膜玻璃出厂价维持在24-29元/平米，下半年抢装需求开始集中释放，带动价格快速上涨，年底涨至42元/平米，创 历史 新高。21Q1光伏玻璃价格仍维持在高位，同比20Q1高45%，但节后硅料价格连续攀升，下游组件厂商利润被进一步压缩，联合压价心理明显，同时随着20年抢装潮得结束以及部分新增产能的投放，供需紧张的局面有所缓解，组件厂纷纷下调开工计划，造成光伏玻璃企业订单不足，库存小幅挤压，4月新单价格开始出现下滑，截至6月底，3.2mm镀膜玻璃主流价格已降至23元/平米，基本接近18年低位，5月末光伏玻璃原片毛利率仅4%，环比减少3.54pct，以企业纬度来看，一二线厂家尚能维持10-20%左右毛利率，对于三线厂家、老旧及小型窑炉来讲，已处于盈亏临界点，一方面价格下降幅度已几乎没有空间，另一方面若价格再次出现下滑，将加快小企业退出，有利于行业供给格局的优化，我们判断未来行业竞争将重点聚焦于成本的竞争，具有成本优势的企业将会获得更大的生存空间。
公司2020年开始在宁夏、马来西亚等地布局超白压延光伏玻璃产能，预计生产线将于21年开始陆续投产。 2020年11月18公司发布公告，计划在宁夏石嘴山建设一条600t/d一窑三线光伏轻质面板生产线，采用压延工艺，预计2021年6月份投产，另外公司于2021年2月10日发布非公开发行A股股票预案，拟募集资金总额不超过14亿元，用于宁夏及马来西亚光伏面板玻璃项目建设，计划在宁夏石嘴山建设两条日熔量1000t/d的一窑五线超白压延光伏玻璃及配套深加工生产线，产品为2.0mm~3.2mm太阳能光伏轻质面板，同时计划在马来西亚建设1条1000t/d一窑五线超白压延光伏玻璃生产线并配套深加工，产品为太阳能电池面板及背板玻璃，预计生产线将于22年年底或23年年初投产。主要光伏玻璃生产基地主要集中在华东区域尤其是安徽，当地超白压延玻璃产能占全国比重高达50%，公司产能建设完成后，将在宁夏地区形成日容量2600t/d超白压延玻璃产能，根据国家能源局，2020年三北区域新增光伏装机占全国总装机比重达64%，市场需求空间广阔，且西北地区最大的组件厂之一隆基股份在2020年进一步加快其组件产能的布局，公司已于2021年2月5日与隆基乐叶光伏 科技 有限公司、咸阳隆基乐叶光伏 科技 有限公司、银川隆基乐叶光伏 科技 有限公司、大同隆基乐叶光伏 科技 有限公司签订光伏玻璃长单采购合同，履行期限截至2022年底，当前其他企业在西北地区布局光伏玻璃生产基地的计划较少，且宁夏石嘴山周边天然气等资源储量丰富，价格相对较低，公司生产成本势明显，叠加靠近下游市场，运输费用更低，预计公司将成为西北组件厂商的主要供应商，光伏业务放量可期。
4.光伏玻璃产能迎集中释放期，纯碱或供不应求
光伏玻璃产能迎来集中释放期，有望带动纯碱需求高增。玻璃工业是纯碱的最大应用领域，占整个纯碱下游需求比重达42%。 供给端来看，我们认为再“双碳”目标下，纯碱行业准入条件有望逐步趋严，行业新增产能或有限。从投产情况来看，预计21-22年纯碱行业共存在392.4万吨的供给缺口。
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。
