1.概述

近年太陽能電池的技術(shù)極為火爆，經(jīng)調(diào)研目前主流材料有以下四種，即多晶硅 薄膜、非晶硅薄膜、銅銦鎵硒（CIGS）多晶薄膜

和碲化鎘 （CdTe）多晶薄膜。碲化鎘（CdTe）是一種重要的Ⅱ-Ⅵ族化合物半導(dǎo)體材料，形狀呈黑色晶體顆?；蚍勰?，熔點(diǎn)達(dá)1092℃

，相對(duì)分子量240，晶體結(jié)構(gòu)為閃鋅礦型，具有直接躍遷型能帶結(jié)構(gòu)。其晶格常數(shù)為0.6481nm，禁帶寬度為1.45eV，室溫電子遷移

率為1050 c㎡/(Vs)，室溫空穴遷移率為80 c㎡/(Vs)。碲化鎘化學(xué)鍵的鍵能高達(dá)5.7eV，是鎘元素在自然界中最穩(wěn)定的化合態(tài)之一。因

此，碲化鎘在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，且不溶于水、弱酸，在工業(yè)生產(chǎn)和使用過程中比較安全，廣泛應(yīng)用于光電領(lǐng)域的半導(dǎo)體材料，特

別是在太陽能電池的制造上。碲化鎘薄膜組件環(huán)境 友好，以鎘元素排放量為例，重金屬排放物指標(biāo)表上非晶硅 薄膜電池的鎘排放量遠(yuǎn)

低于同類型可通過燃燒供能的石油、 煤等化石燃料，與天然氣的排放量相近。無論是在生產(chǎn)或是 使用過程中，都是安全可控的。由

于其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，碲化鎘在光伏領(lǐng)域表現(xiàn)出色，成為光伏行業(yè)的重要組成部分。此外，碲化鎘還在其他領(lǐng)域，如紅外探測

器、核輻射探測器等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

圖 碲化鎘

2.新型碲化鎘薄膜玻璃技術(shù)特點(diǎn)

碲化鎘技術(shù)的主要特點(diǎn)包括其高光電轉(zhuǎn)換效率、良好的溫度穩(wěn)定性和較長的使用壽命。這些特性使得碲化鎘成為太陽能電池領(lǐng)域

的佼佼者。碲化鎘電池能在較寬的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，即便在高溫環(huán)境下也能保持較高的效率。此外，碲化鎘材料還具有良好的吸

光性，能有效吸收太陽光中的大部分光譜。

圖 碲化鎘薄膜玻璃特性

經(jīng)協(xié)會(huì)調(diào)研，目前該技術(shù)具備的優(yōu)勢如下表所示。

表 碲化鎘薄膜玻璃技術(shù)

3.應(yīng)用案例

碲化鎘技術(shù)的應(yīng)用案例之一是在太陽能電池領(lǐng)域。CdTe太陽能電池因其較低的生產(chǎn)成本和較高的效率而受到青睞。例如，某知

名太陽能電池制造商成功利用CdTe技術(shù)，大幅提升了太陽能電池的效率和穩(wěn)定性，這一進(jìn)展在太陽能行業(yè)引起了廣泛關(guān)注。

碲化鎘發(fā)電玻璃最早在美國First Solar具備成熟的工業(yè)化產(chǎn)線生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),CTIEC下屬子公司德國CTFSolarGmbH(以下簡稱CTF)自

2012年開始研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型近空間升華法沉積技術(shù),在實(shí)驗(yàn)線、中試線的基礎(chǔ)上積累經(jīng)驗(yàn),該項(xiàng)目為首次工業(yè)化的第一條

生產(chǎn)線。碲化鎘發(fā)電玻璃生產(chǎn)線無成熟的工藝設(shè)備供應(yīng)商,在工藝設(shè)備采購過程中,需與各潛在供應(yīng)商進(jìn)行技術(shù)要求復(fù)核確認(rèn)、驗(yàn)收標(biāo)

準(zhǔn)談判,耗時(shí)長、難度大。

圖 美國First Solar生產(chǎn)車間

2023年成都碲化鎘項(xiàng)目設(shè)計(jì)年產(chǎn)能為80MW,是國內(nèi)第一條大尺寸碲化鎘薄膜發(fā)電玻璃生產(chǎn)線。項(xiàng)目工藝路 線為近空間升華法沉積

碲化鎘、硫化鎘技術(shù),旨在突破國內(nèi)碲化鎘薄膜太陽發(fā)電玻璃的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；兔娣e生產(chǎn)的瓶頸。

圖 成都碲化鎘項(xiàng)目

4.市場分析

碲化鎘技術(shù)在全球市場上呈現(xiàn)出持續(xù)增長的趨勢。特別是在可再生能源和環(huán)保領(lǐng)域，碲化鎘由于其成本效益和環(huán)境友好性，正成

為越來越受歡迎的選擇。預(yù)計(jì)在未來幾年，隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的進(jìn)一步降低，碲化鎘將在全球光伏市場中占據(jù)更大的份額。

硅基薄膜電池競爭力自1990年開始一路下滑，一直到2004年，薄膜玻璃才再度迎來發(fā)展契機(jī)。美國第一太陽能公司（First Solar

，世界領(lǐng)先的太陽能光伏模塊制造商之一）成功推出化合物薄膜電池——碲化鎘，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。2008年底，F(xiàn)irst Solar將薄膜電池

成本降到了0.98美元/W。其間自2005年開始，由于光伏需求井噴，多晶硅供不應(yīng)求價(jià)格飆升（從2005年的約70美元/公斤漲至2008年

4月的463美元/kg），導(dǎo)致晶硅電池成本大增。2009年，薄膜電池市占率得以回升至近20%。當(dāng)前光伏下游主流市場仍由晶硅電池

主導(dǎo)。據(jù)信達(dá)證券，2021年，晶硅電池市場占比高達(dá)約90%。

圖 薄膜電池市場占比

我國布局鈣鈦礦電池的企業(yè)較多，碲化鎘、銅銦鎵錫薄膜電池主要由海外市場主導(dǎo)。部分企業(yè)如下：

表 產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)調(diào)查

參考文獻(xiàn)

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