在BIPV光伏幕墙领域,薄膜电池路线的产业链分工可概括为:上游聚焦靶材、玻璃基板与封装材料供应,中游完成薄膜组件制备并通过激光划刻调节透明度,下游对接建筑设计与幕墙安装。薄膜电池的制备大多采用在线大面积沉积或溅射镀膜工艺,这一工艺特点使其能够通过激光划刻改变组件透明度,从而匹配光伏幕墙作为非标建筑的透光定制需求,形成了一条区别于晶硅路线的产业链协作体系。

上游:靶材、玻璃基板与封装材料

薄膜电池的核心上游环节围绕TCO玻璃展开。TCO玻璃是薄膜类电池的重要组件,按靶材不同主要分为ITO、FTO和AZO玻璃三类,其中ITO成本较高,FTO和AZO相对大众,实际选择需根据具体需求确定。制备工艺上分为在线镀膜与离线镀膜两种,在线镀膜壁垒更高、更具优势。上游企业需同时具备超白玻璃原片产能与镀膜能力——当前行业严禁新增浮法玻璃产能,拥有超白玻璃原片窑炉的企业仅有金晶、南玻、旗滨等少数头部企业,这构成了上游环节的核心门槛。

中游:薄膜组件制备与激光划刻

中游环节承担薄膜组件的制备。溅射镀膜是指在真空室中利用荷能粒子轰击靶材表面,通过粒子动量传递打出靶材中的原子及其它粒子,使其沉淀在基体上形成薄膜的技术,具有可实现大面积快速沉积、薄膜与基体结合力好、溅射密度高、针孔少、膜层可控性和重复性好等优点。在此基础上,中游厂商通过激光划刻改变光伏组件的透明度,使同一产线能够响应不同建筑的透光要求。薄膜电池本身具有弱光性能,在太阳辐射强度很低时仍具备发电能力,且功率温度表现优于晶硅电池,在高温下相同功率发电量更多——这使其在常受阴影遮挡的光伏幕墙场景中更适配。

下游:幕墙设计、安装与建筑集成

下游环节将薄膜组件集成为建筑幕墙产品。光伏幕墙是非标建筑且有透光需求,薄膜电池的工艺特点使其能够方便地集成在特殊形状的建筑物上,具备安装优势。在光伏幕墙应用中,薄膜类电池占比达到56%,明显高于其在光伏屋顶中约10%的占比。下游幕墙企业需围绕具体建筑的形状、透光率与结构要求,向上游和中游提出定制化参数,形成以建筑设计为起点的反向协同。

常见问题

薄膜电池为什么更适合光伏幕墙?

薄膜电池的制备多采用在线大面积沉积或溅射镀膜工艺,可通过激光划刻改变组件透明度,满足建筑透光需求;同时其弱光性能和高温下表现较好,在幕墙常受阴影遮挡的场景中发电量更高。光伏幕墙作为非标建筑,薄膜电池能方便地集成在特殊形状的建筑物上。

溅射镀膜在产业链中处于什么位置?

溅射镀膜属于中游组件制备的核心工艺,在真空室中利用荷能粒子轰击靶材表面,使靶材原子沉淀在基体上形成薄膜。该技术可实现大面积快速沉积,薄膜与基体结合力好、针孔少、膜层可控性和重复性好,是薄膜组件实现大面积均匀成膜的关键环节。

上游TCO玻璃的行业格局如何?

TCO玻璃是薄膜类电池的重要组件,目前全球仅有金晶科技和日本少数企业等可以生产。行业进入壁垒主要在于镀膜设备投资和原片产能两方面,当前行业严禁新增浮法玻璃产能,拥有超白玻璃原片窑炉的企业仅有金晶、南玻、旗滨等少数头部企业。