TCO玻璃应用前景广阔镀膜玻璃系列报告之二.doc

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1、氏江ii呀CMANCpJIANQ v ECU ltd tiesTab建nfo行业行业深度研究报告维持“中性”2010-6-1Table_Keyl nfoTCO玻璃应用前景广阔一一镀膜玻璃系列报告之二报告要点TCO玻璃分享薄膜太阳能电池行业高成长TCO玻璃是指在平板玻璃表面通过物理或化学镀膜方法均匀的镀上一层透明的导电氧化物薄膜(Tra nspare nt Co nductive Oxide )而形成的组件。对于薄膜太阳能电池来说，由于中间半导体层几乎没有横向导电性能，因此必须使用TCO玻璃有效收集电池的电流，同时TCO薄膜具有高透和减反射的功能让大部分光进入吸收层。虽然目前晶硅电池占主流，薄膜

2、电池也还存在种种问题需要解决，但是薄膜电池有其独特的优势使得发展前景广阔：转换效率和生产成本改善空间巨大，生产工序相对简单、生产能耗少，应用范围广泛；美国的薄膜产商 First Solar发展非常迅速，后来者居上，已成为世界第一大太阳能电池企业；根据 Nano Markets 预测，09-15年薄膜电池产量还将有16倍的增长空间，复合增速高达58% ；而按照国内目前各厂商的扩产计划，国内薄膜太阳能电池企业的扩产大幅扩产将将拉动TCO玻璃需求高增长。TCO玻璃的生产工艺TCO玻璃工艺主要分为超白浮法玻璃生产、TCO镀膜。公司代码公司名称投资评级002163中航三鑫推荐000012南玻A推荐行业内

3、重点公司推介行业相 B市场表现(近12个月)40%32%24%16%8%0%-8%-16%2009/62009/92009/122010/32010/6 建材沪深300资料来源：Wind资讯行业内跟踪公司比较09A10E11EPEPBEV/EBITDA09A10E11EPEPBEV/EBITDA相关研究LOW-E玻璃发展正当时一一镀膜玻璃系列报告之一2010-5-17分析师： 刘元瑞，邹戈(8621)68751757 zouge执业证书编号：S0490209080266 联系人：周旭辉(8621)68751757Zhouxuhui1007请阅读最后一页评级说明和重要声明正文目录产品介绍 5分享

4、薄膜太阳能电池行业高成长 5TCO在薄膜太阳能电池中的应用 5薄膜太阳能电池有其独特的优势 8薄膜电池前景广阔将带来 TCO玻璃需求高速增长 12TCO玻璃的生产工艺 15超白浮法玻璃基片 15TCO玻璃镀膜工艺18太阳能TCO玻璃供给有限，发展空间巨大 21国外的太阳能 TCO玻璃生产概况 21我国自有TCO镀膜技术仍未实现产业化，需从国外引进 22TCO镀膜设备受国外生产商控制 24当前国内生产企业很少，未来发展空间巨大 24#请阅读最后一页评级说明和重要声明行业研究（深度报告）图表目录图1 :薄膜电池结构图 6图2 :薄膜电池的生产流程 7图3 :薄膜电池理论转换效率接近晶硅电池 8图4

5、 :薄膜电池产业化转换效率上升空间巨大 8图5 :未来薄膜电池成本仍要低于晶硅电池（单位：$/w） 10图6 :晶硅电池生产工艺及原材料 11图7 :薄膜电池生产工艺与原材料（以非晶硅电池为例）11图 8 : first solar 产量（单位： MW）13图9 :成本下降通道 14图10 :转换效率提升空间 14图11 :薄膜电池产量成长空间巨大 14图12 :超白浮法玻璃（上）与普通浮法玻璃对比 16图13 :镀膜方法19图14 :化学气相沉积法流程 20图15 : AGC TCO玻璃收入规划 21图16 :欧瑞康TCO镀膜设备 24表1 :目前应用广泛的三种TCO 玻璃5表2 :太阳能电

6、池的分类 6表3 :薄膜电池的结构 6表4 :薄膜太阳能电池对 TCO玻璃的要求 7表5 :薄膜生产设备未来会逐渐普及 9表6 :晶体硅和薄膜电池生产电耗情况（ 25MV） 11表7 :薄膜太阳能电池特性 12表8 :美国First Solar薄膜电池快速扩张之路 13表9 :大陆主要薄膜电池产能扩张情况（单位：MW）15表10 :玻璃典型基础成份的比较 16表11 :金晶科技 3.2mm 浮法超白玻璃特性 17表12 :薄膜电池结构基片方案 17表13 :超白浮法玻璃生产难度较大 17表14 :国内厂商超白浮法玻璃产能情况 18表15 :目前主流的两种太阳能TCO玻璃 19表16 : TCO

7、生产企业与工艺 21表17 : AGC的TCO事业部 21表18 : AGC TCO玻璃产品型号与性能 22表19 : TCO生产专利 2324表20 : TCO生产企业与产能（万m2 /年）产品介绍TCO玻璃是指在平板玻璃表面通过物理或化学镀膜方法均匀的镀上一层透明的导电氧化物薄膜（Tran spare nt Co nductive Oxide ，简称TCO薄膜）而形成的组件透明导电氧化物薄膜主要包括In、Sb、Zn和Cd的氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料。TCO有两个主要指标：一是对可见光的高透过率 （T avg 80%），另一个是高的导电率 （R 80%使光能穿过，以便半导体层能够充分地

8、利用太阳光iii芒 屮_才.価冲r .甬埔出l!53讣资料来源：长江证券研究部ricss.产业化效率 实验室效率资料来源：长江证券研究所生产成本生产设备方面：由于薄膜电池技术发展时间较短，并未形成通用技术和通用设备，目前提供大尺寸薄膜电池设备交钥匙工程的主要是AMAT、Oerlikon以及ULVAC，导致了设备成本高企，25MW非晶硅薄膜电池生产线的售价在3亿元4亿元人民币之间，而25MW晶体硅只有4000万元5000万元，同容量薄膜电池生产线的价格是晶硅的6-10倍，随着技术的进步、规模化生产和设备厂商的增加，设备的价格下降空间巨大。表5 :薄膜生产设备未来会逐渐普及大尺寸设备商规模面积小尺

9、寸设备商规模面积AMAT40MW2.2*2.6 m2NanoPV5MW1.397*0.635 mOerliko n20MW1.1*1.3 m华基光电5MW1.245*0.635 mULVAC25MW1.1*1.4 m2北仪创新5MW1.245*0.635 mXsu nX25MW1.0*1.6 mEn ergSolar5MW1.245*0.635 mJusung25MWEPV5MW1.245*0.635 m思博露5MW1.245*0.635 m普乐5MW1.245*0.635 mEn ergoSolar5MWSTF5MW资料来源：长江证券研究所原材料方面：薄膜电池的主要原材料包括TCO玻璃、EV

10、A、靶材以及气体。 目前TCO玻璃、靶材和硅烷均为国际巨头垄断：高品质的太阳能TCO玻璃基本被日本的旭硝子、板硝子和美国的AFG垄断，溢价空间小，进货价格高；靶材目前的国内供应仍被国际大厂把持，德国贺利氏是全球最大的供应商；国内目前也没有企业生产硅烷，而主要国际大厂扩产有限， 加之LCD等需求量居高不下，硅烷供应仍偏紧张，价格维持高位。随着这些原材料的推广, 价格下调空间巨大。根据PHOTON的预测，未来薄膜电池的成本将持续下降，且下降速度快于晶硅电池。图5 :未来薄膜电池成本仍要低于晶硅电池（单位：$/w）晶体硅非晶硅非晶硅/微晶硅CdTeCIGS资料来源：PHOTON，长江证券研究部工序相

11、对简单、生产能耗低目前占主流的晶硅太阳能电池虽然转换效率高，技术成熟，但是它存在的最大问题：主要原 料多晶硅或单晶硅制造工序复杂、制造能耗大、切片材料利用率低、污染环境，从而也导致 生产成本高；而且太阳能本身作为一种可再生的清洁能源，如果在制作太阳能电池过程中需要大量消耗不可再生资源、同时还带来环境污染，会使得其可再生的清洁能源打上折扣。而 薄膜太阳能电池制造工序简单、能耗少，能避免这个缺陷。11请阅读最后一页评级说明和重要声明行业研究（深度报告）图6 :晶硅电池生产工艺及原材料图7 :薄膜电池生产工艺与原材料（以非晶硅电池为例）13请阅读最后一页评级说明和重要声明行业研究（深度报告）#请阅读

12、最后一页评级说明和重要声明行业研究（深度报告）资料来源：长江证券研究部资料来源：长江证券研究所#请阅读最后一页评级说明和重要声明行业研究（深度报告）#请阅读最后一页评级说明和重要声明行业研究（深度报告）以电耗为例，晶体硅由于使用的硅层较厚，而晶硅层从冶炼、提纯、到浇注、切片，工序较多，每个环节消耗的电能也都较多。而非晶硅电池由于薄膜层非常薄，仅为晶体硅的1/100而且工序简单，故耗电量较低，非晶硅总体耗电与晶体硅存在数量级的差别。表6 :晶体硅和薄膜电池生产电耗情况（25MV）年电耗晶体硅冶金级硅冶炼 硅材料提纯 拉单晶多晶硅浇注 太阳电池片6660-12864 万度300万度4800-105

13、04 万度 约820万度 约240万度 500-1000 万度非晶硅111万度资料来源：长江证券研究所应用范围广泛薄膜太阳能电池应用广泛主要体现在以下几个方面:受天气的能在更广的环境下发电：薄膜太阳能电池弱光性好，适用的阳光强度范围广,影响小；承受的温度高，功率不太容易受温度影响多样的基板材料可运用在多种领域：晶硅电池必须加工成坚硬的板块状电池板，限制了它的许多用途；而薄膜太阳能电池形式多样，双层玻璃刚性的薄膜电池组件可以部分代替玻璃幕墙，不锈钢和聚合物衬底的柔性薄膜电池适用于建筑屋顶等需要造型的部分。同时，应用于建筑中，TCO能很好地阻挡外部红外射线的进入和内部热能的散失，双层玻璃中间的 P

14、VB或EVA，能够有效隔断能量的传导，起到LOW-E玻璃的节能功能。当然，目前薄膜电池还存在种种问题需要解决：非晶硅存在的主要问题是转换效率低，并且 有光致衰减效应；碲化镉存在的主要问题是镉化合物会引起环境污染，并且碲稀缺，铜铟镓 硒良品率低，而且铟稀缺。表7 :薄膜太阳能电池特性非晶硅CdTe （碲化镉）CIGS （铜铟镓硒）光吸收层材料硅碲、镉化合物铜、铟、镓、硒化合物光吸收层厚度0.2-0.5 gm1 gm O water Gleaning Heating SnOs DeposKon t Cocirig数据来源：长江证券研究部太阳能TCO玻璃供给有限，发展空间巨大国外的太阳能TCO玻璃生

15、产概况当前全球太阳能 TCO玻璃的生产主要控制在少数企业中表16 : TCO生产企业与工艺企业名称类型工艺备注旭硝子FTOCVD板硝子FTOCVDAFGAZOCVDPPGFTOCVDLeyboldAZO溅射Oerliko nZnO :BLPCVDAMATAZOPVD+后腐蚀研发阶段ULVACAZOPVD+后腐蚀研发阶段JuelichZnOPVD+后腐蚀研发阶段JusungZn O:BMOCVD研发阶段FHRa nl age nbau AZO溅射研发阶段数据来源：长江证券研究部以旭硝子 AGC为例，AGC从1985年就开始生产 TCO玻璃，随着太阳能电池的发展，2008年2月，公司专门成立了太阳能玻璃事业部，负责TCO玻璃及其他太阳能玻璃的生产。表17 : AGC的TCO事业部地点类型产能投产时间日本AICHI离线TCO