NanoMarkets（弗吉尼亞州，Glen Allen）發(fā)布了一系列關(guān)于光伏產(chǎn)品中金屬應(yīng)用的報告，其中的一篇指出，在透明電極銦錫氧化物（ITO）中使用金屬銦和錫的傳統(tǒng)方法已經(jīng)過時，而錫的氧化物正日漸走俏。

    NanoMarkets題為《金屬錫在光伏產(chǎn)業(yè)的市場狀況》的最新報告預(yù)測，在未來八年里PV產(chǎn)業(yè)中錫的消耗將增長十倍，即在2016年超過91噸（MT）。非晶硅（a-Si）薄膜產(chǎn)業(yè)將從ITO轉(zhuǎn)向氧化錫，而后者中錫的用量顯著高于前者，除了這個顯著的轉(zhuǎn)變外，另一個驅(qū)動力則來自于碲化鎘（CdTe）PV模塊的迅速增長，一個顯而易見的例子就是領(lǐng)先的薄膜太陽能產(chǎn)品供應(yīng)商First Solar Inc.（亞利桑那州，Tempe）已經(jīng)開始進入這一領(lǐng)域。CdTe PV產(chǎn)品采用摻雜了氟的氧化錫（FTO）。盡管在2000年氧化錫的市場占有率還幾乎為零，但很大程度上由于First Solar產(chǎn)品的貢獻，目前氧化錫幾乎占據(jù)薄膜PV用透明電極市場的半壁江山。

    對于沉積透明導(dǎo)電氧化物（TCO）薄膜這一工藝，NanoMarkets還預(yù)測，將會出現(xiàn)向多種沉積方法轉(zhuǎn)變的趨勢，這也會反過來影響使用錫材料的類型。傳統(tǒng)濺射靶材的消耗將會減少，而ITO墨水用納米微粒，或用于化學(xué)氣相沉積（CVD）制作氧化錫的前驅(qū)體化合物的用量將會增加。NanoMarkets預(yù)計，到2016年印刷和CVD方法將占有PV用金屬錫市場的24%，達到21.9 MT。

    金屬銦價格昂貴，盡管使用的比例已經(jīng)有所降低，但仍占到ITO市場的三分之一（除了氧化錫外，其他的TCO替代物還包括市場比例日漸增加的氧化鋅）。事實上NanoMarkets預(yù)計，銦的情況會與錫類似，在未來八年的PV產(chǎn)業(yè)中都將出現(xiàn)十倍的增長，這足以令傳統(tǒng)的用銦大戶顯示器產(chǎn)業(yè)黯然失色。據(jù)預(yù)計，僅僅PV工業(yè)消耗的金屬銦，就會從2011年的13 MT增長到2016年的39.4 MT。

    透明電極材料將會從ITO逐步轉(zhuǎn)移成金屬銦，盡管這種轉(zhuǎn)變可能會造成對銦的過量需求，但這種材料確實越來越適用于薄膜PV技術(shù)，特別是銅銦鎵硒（CIGS）PV領(lǐng)域。目前PV產(chǎn)業(yè)每年大概消耗20噸的銦，其中超過一半應(yīng)用于CIGS PV電池的吸收層。六月份NanoMarkets發(fā)布了題為《金屬銦在光伏產(chǎn)業(yè)的市場情況》的報告，其中預(yù)測到2016年，即便CIGS PV電池可能只占PV發(fā)電量的8%，但消耗金屬銦的比例卻有望提高到80%。

    與錫的情況類似，NanoMarkets也預(yù)測，CIGS制造方法的變更也會影響使用銦材料的類型。從真空沉積向電化學(xué)沉積和印刷墨水的轉(zhuǎn)移意味著對濺射靶材和蒸發(fā)舟的需求會降低，而用于電化學(xué)沉積的銦鹽，以及用于墨水的銦、硒化銦、氧化銦納米顆粒的用量將會增長。NanoMarkets預(yù)計，到2016年在CIGS PV所消耗的金屬銦中，印刷和電化學(xué)沉積將占到28%，也就是52.3 MT。

銀襯層

    另一種在PV產(chǎn)業(yè)中消耗量會快速增長的金屬是銀。根據(jù)NanoMarkets題為《金屬銀在光伏產(chǎn)業(yè)的市場狀況》的報告預(yù)測，到2016年，金屬銀將在PV領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)最快的增長，總消耗量將超過2400萬盎司。

    目前PV器件中銀的主要應(yīng)用是晶體硅（c-Si）PV電池的頂電極。幾乎整個PV市場的90%都采用該項技術(shù)，并且這一市場還將繼續(xù)增長。但隨著PV市場持續(xù)的轉(zhuǎn)向薄膜和有機技術(shù)，銀在整個產(chǎn)業(yè)中的重要性將被極大地削弱。然而，根據(jù)NanoMarkets介紹，除了簡單的在c-Si工藝中涂覆應(yīng)用之外，銀還是提高電池效率和材料性能的關(guān)鍵因素，他們還預(yù)計到2016年薄膜和有機技術(shù)所使用的銀將占到光伏產(chǎn)業(yè)總用量的27%。

    NanoMarkets還提出，如果想采用有機PV獲得具有實用價值的建筑物集成光伏（BIPV）產(chǎn)品，那么采用銀反射涂層是必不可少的。盡管PV用銀在未來一段時間仍要以簡單的銀漿料為主導(dǎo)，但對高性能的需求將引發(fā)從漿料制造商向納米材料供應(yīng)商的轉(zhuǎn)移，根據(jù)NanoMarkets的介紹，后者的導(dǎo)電性要遠高于前者。

對更多金屬材料的探索

    NanoMarkets將PV產(chǎn)業(yè)涉及的金屬分為七部分，并總結(jié)了一系列報告，關(guān)于金屬銀、銦和錫的報告僅是其中的第一部分。其余的報告將聚焦于鎘，在PV產(chǎn)品中，鎘主要用于CdTe，也用于制備CdTe和CIGS的CdS；鋁，主要用于反射層和其他金屬的摻雜物；鉬，主要用于CIGS；以及鋅，用于氧化鋅，作為一種替代性的ITO材料。