【定稿】2010年砷化镓太阳能电池行业研究报告_行业分析报告模版

太阳能电池行业发展趋势产品结构趋向多元化在目前的产品结构上，光伏发电中的太阳能电池仍然是以晶体硅太阳能电池为主，非晶硅薄膜太阳能电池与砷化镓太阳能电池发展迅速，打破了晶硅电池的垄断。

作为新型太阳能电池材料，砷化镓等族化合物制成的太阳能电池转换效率相对较高，未来在市场中的比重将日趋提高。

技术创新成为未来竞争的核心太阳能电池行业作为典型的技术密集型行业对研发能力和技术水平的要求相当高。

材料的高转换率和低成本已成为世界各国太阳能研究机构和电池生产厂商研究的重点。

目前，硅材料电池的产业化效率和水平已相对稳定，生产技术已经成熟，将面临成本和价格竞争。

些领先机构已逐步将研究重点向砷化镓等更具有技术潜力的新兴电池技术转移。

这趋势决定了谁先掌握关键技术谁将主导未来产业发展方向。

二砷化镓太阳能电池市场分析与发展趋势砷化镓太阳能电池整体情况砷化镓太阳能电池包括单结砷化镓太阳能电池和多结砷化镓太阳能电池，单结砷化镓太阳能电池的平均光电转换效率约为，目前多结砷化镓太阳能电池以三结为主，国际上光电转化效率最高的空间用三结砷化镓太阳能电池产品的实验室光电转化效率约为，地面用三结砷化镓聚光电池的实验室光电转化效率为，三结砷化镓太阳能电池已凭借高光电转换效率高抗辐射能力等优势取代了单结砷化镓太阳能电池，代表了砷化镓太阳能电池的发展方向。

单结砷化镓太阳能电池与三结砷化镓太阳能电池虽然原材料基本相同，但单结砷化镓太阳能电池只有个结，般只需要生长层外延三结砷化镓太阳能电池有三个结，般需要生长近层外延，外延结构复杂程度成倍增加。

外延结构的设计每层外延生长质量都直接影响整个砷化镓太阳能电池的性能。

单结砷化镓太阳能电池与三结砷化镓太阳能电池的差异还主要体现在产品性能指标上般情况下，单结砷化镓太阳能电池的电压为伏特，而三结砷化镓太阳能电池的电压可达到伏特单结砷化镓太阳能电池的光电转化效率约为，而三结砷化镓太阳能电池的光电转化效率可达到。

三结砷化镓太阳能电池对技术制作工艺生产过程控制等要求更高，制作难度显著增加，产品性能显著提高，是单节砷化镓太阳能电池的升级换代产品。

砷化镓太阳能电池自诞生以来主要作为空间飞行器用电池，目前已有部分应用于地面聚光发电。

空间用砷化镓太阳能电池空间用砷化镓太阳能电池在光电转换效率耐高温性能空间抗辐射能力方面具有比晶体硅太阳能电池更优异的性能实用性转换效率为晶体硅太阳能电池的近倍，抗辐射性能比晶体硅太阳能电池高个数量级，寿命可比晶体硅太阳能电池增加约倍，其在高温下的性能衰减是晶体硅太阳能电池的。

上述特性，使得砷化镓太阳能电池在空间飞行器领域取代晶体硅太阳能电池，成为最主要的新代空间电源。

目前，国际上空间用三结砷化镓太阳能电池的实际转换效率已经达到，实验室转换效率已经达到三结砷化镓太阳能电池组件在国外小卫星空间电源系统中的比例已经达到，其中以美国最高。

欧洲的伽利略系列卫星金星探测卫星和火星探测卫星等也普遍使用三结砷化镓太阳能电池目前，在轨空间用三结砷化镓太阳能电池应用规模超过。

最近年三结砷化镓太阳能电池每年实际生产和销售规模平均保持在以上。

相比而言，我国因起步较晚，目前空间用太阳能电池尚处于由晶体硅材料电池向三结砷化镓材料电池过渡的阶段。

国内砷化镓太阳能电池光电转换效率的进步提高，必将进步加快其取代晶体硅太阳能电池的速度。

从全球来看，军事民用卫星和航天器的大量发射是砷化镓太阳能电池巨大的市场所在。

砷化镓太阳能电池发展水平，定程度上是个国家空间飞行器电源技术实力的体现，因此各国都投入巨资大力扶持砷化镓太阳能电池的研发。

地面聚光砷化镓太阳能电池聚光技术是目前广泛应用于提高三结砷化镓太阳能电池光电转化效率降低发电成本的主流技术，其原理是以三结砷化镓太阳能电池芯片高温条件下光电转化效率相对恒定的特性为基础，利用透镜将太阳光聚焦几百至上千倍后投射到砷化镓太阳能电池芯片表面，使单位面积的砷化镓太阳能电池芯片产生的光电流等同于自然光照条件下电池芯片产生的光电流的数百倍。

比如倍聚光下平方厘米砷化镓太阳能电池芯片产生的光电流，基本等于相同时间自然光照条件下平方厘米砷化镓太阳能电池芯片产生的光电流。

地面聚光技术的迅猛发展，大大降低了地面用砷化镓太阳能发电系统的单位成本，使其经济性大大提高年公司生产的倍聚光太阳能电池芯片成本为美元瓦进步提高。

目前，已有多个项目地面太阳能光伏发电系统将以聚光型砷化镓太阳能电池作为核心部件进行建设，聚光型砷化镓太阳能电池的地面应用正逐步成为新的趋势。

未来几年我国地面用砷化镓太阳能电池可能会有个快速增长过程。

三进入砷化镓太阳能电池领域的主要壁垒进入砷化镓太阳能电池领域的主要壁垒有技术壁垒资本壁垒和客户资源壁垒。

技术壁垒砷化镓太阳能电池制造技术是集物理设计工艺实施设备测试于体的综合技术，特别是三结砷化镓太阳能电池外延片需要生长数十层外延材料，每层的生长都涉及诸多参数，每个参数的设定都对电池性能产生影响电池生产过程的工艺实施需要解决多个关键技术难题，每项技术的应用都对电池性能具有决定意义对外延炉及其他产品测试设备的掌握，同样影响着产品的生产效率与质量。

每个参数每项技术都是技术实力的积累与体现，没有足够的技术积累没有足够的研发能力，是无法进入砷化镓太阳能电池领域的。

资本壁垒太阳能电池行业产业链包括电池原材料制造电池外延片生长太阳能电池芯片太阳能电池组件和太阳能光伏系统等多个阶段，每个阶段又有诸多工序，各道工序都需要专业甚至特制的设备工具，建设完整的生产线投资巨大，外延生长所需的型号的外延炉单台售价即超过人民币，万元，进入行业的资本壁垒明显。

客户资源壁垒随着太阳能电池技术进步，电池寿命不断延长，先进入市场意味着将拥有更多的客户资源，替代成本较高也使得企业客户具有相当强的稳定性。

空间用砷化镓太阳能电池因其用途特殊，客户高度集中，客户对太阳能电池制造企业都执行严格的资格认证与审核，同时由于保密的原因以及各国普遍对砷化镓太阳能电池实施禁运，取代特定客户现有的供应商难度极大，客户资源壁垒明显。

四砷化镓太阳能电池利润水平的影响因素与变化趋势目前，砷化镓太阳能电池由于技术难度大进入壁垒高，再加上用途特殊，需要严格确保产品性能，因此竞争较少，保持了较高的利润水平影响利润水平的变化主要因素有市场需求与竞争状况原材料价格变动情况技术创新与进步的速度等，预计未来利润水平在定时间内将保持稳定。

随着技术进步的加快原材料价格的下降，砷化镓太阳能电池的价格也将不断下降，从而将带动其应用范围的不断扩大，民用产品大规模采用砷化镓太阳能电池的时间也将大大缩短，因此未来砷化镓太阳能电池行业的整体利润规模有可能快速上升。

五砷化镓太阳能电池技术发展趋势空间用砷化镓太阳能电池技术发展趋势未来空间用砷化镓太阳能电池的技术发展，将以提高电池产品光电转换效率和提高抗辐射能力为主要方向。

空间飞行器发射成本很大程度上是由发射载荷决定的，飞行器电池光电转换效率的提高，有助于降低空间飞行器电池系统重量从而减少发射载荷，能显著节约发射成本，砷化镓太阳能电池取代晶体硅太阳能电池成为空间用太阳能电池的主流正是基于此。

空间飞行器的使用寿命在很大程度上是由电池的有效工作时间长短决定的。

空间飞行器电池在外太空所承受的辐射强度远高于地面，提高空间用砷化镓太阳能电池抗辐射能力，将有助于延长电池有效工作时间，从而延长空间飞行器使用寿命。

如何在提高空间用砷化镓太阳能电池光电转换效率的同时，增强其抗辐射能力，是未来空间用砷化镓太阳能电池技术发展的另主要方面。

地面聚光砷化镓太阳能电池技术发展趋势未来地面聚光砷化镓太阳能电池的技术发展，主要以提高电池芯片光电转换效率更高聚光倍数电池的研制提高聚光组件聚光效率和研发更高效的追踪技术为主要方向。

地面聚光砷化镓太阳能电池的广泛应用，主要取决于与晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池的比较经济优势。

地面聚光砷化镓太阳能电池芯片光电转换效率的提高更高聚光倍数电池的应用，将直接降低发电系统的每瓦发电成本，提高产品性价比聚光组件聚光效率的提高，对降低发电系统每瓦发电成本具有直接作用研发更高效的追踪技术，将延长地面聚光砷化镓太阳能电池有效吸收太阳光能的时间，同样可以降低发电系统每瓦发电成本。

这些技术的发展，决定了地面聚光砷化镓太阳能电池比较经济优势扩大的速度，将直接影响地面聚光砷化镓太阳能电池产品市场成熟的发生时间。

六行业的季节性与周期性不具有季节性，其周期性与国民经济周期基本致同时受产业技术进步影响。

年砷化镓太阳能电池行业分析报告目录太阳能电池行业的基本情况与发展趋势太阳能电池简介太阳能电池产业链不同材料太阳能电池适用性的比较太阳能电池市场规模与发展趋势全球太阳能电池市场容量国内太阳能电池行业发展现状太阳能电池行业发展趋势产品结构趋向多元化技术创新成为未来竞争的核心二砷化镓太阳能电池市场分析与发展趋势空间用砷化镓太阳能电池地面聚光砷化镓太阳能电池国际砷化镓太阳能电池的市场状况国内砷化镓太阳能电池的市场状况国内砷化镓太阳能电池市场的发展趋势空间用砷化镓太阳能电池市场稳定且潜力巨大地面聚光砷化镓太阳能电池目前处于市场导入期，未来可能快速增长三进入砷化镓太阳能电池领域的主要壁垒技术壁垒资本壁垒客户资源壁垒四砷化镓太阳能电池利润水平的影响因素与变化趋势五砷化镓太阳能电池技术发展趋势空间用砷化镓太阳能电池技术发展趋势地面聚光砷化镓太阳能电池技术发展趋势六行业的季节性与周期性太阳能电池行业的基本情况与发展趋势太阳能电池简介太阳能电池是利用光伏效应将太阳能通过半导体物质转变为直流电能的种器件。

目前，已商业化的太阳能电池主要有晶体硅太阳能电池单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池薄膜太阳能电池和半导体化合物太阳能电池以砷化镓太阳能电池为主三大类。

晶体硅太阳能电池目前占据绝大部分太阳能电池市场份额，广泛应用于发电薄膜太阳能电池近年来因技术的迅速发展，具备了相对于晶体硅太阳能电池的成本优势相比于晶体硅和薄膜太阳能电池产品，砷化镓太阳能电池是新能源新材料的典型代表之，在太阳能电池产品中光电转换效率最高科技含量最高技术难度最高，产品问世初期主要应用于空间飞行器电源和其他高端用途，近年来随着聚光技术和跟踪技术的发展，产品