一年前，美國能源部(DOE)在一份關于光伏組件主要材料全球供應的報告中預測，薄膜光伏組件生產(chǎn)可能面臨材料供應中斷的風險。
美國能源部以當時和未來生產(chǎn)需求為背景，對銦、鎵、碲的可利用率進行了考察，最終發(fā)現(xiàn)了引起這一憂慮的原因。該報告以及當時的一些市場分析人士都表示，銦和碲極易受到供應緊張和價格波動的影響。
現(xiàn)在，美國能源部發(fā)布了最新版的"關鍵材料戰(zhàn)略"，其中對薄膜光伏材料供應的擔憂并未有所緩解。能源部表示，銦、鎵、碲的一般供需情況雖然"略有改善"，但是并不能完全讓人放心。這三種(連同釹和鏑)以清潔能源材料而著稱的金屬都面臨著"在未來20年內(nèi)供應鏈遭遇瓶頸的巨大風險"。
該報告認為這種輕微的改善主要是由于市場對這三種薄膜材料的需求有所下降：盡管光伏市場部署有望增長，但每套光伏組件對材料的需求預計將有所下降。
就銅銦鎵硒(CIGS)薄膜光伏組件而言，制造商正在改變其材料組成，提高鎵的比例，同時降低銦的比例。美國能源部表示，這樣做的結果就是"在這兩個元素的潛在供給風險之間進行了局部取舍"。同時，能源部進行了新的計算，假設在降低銦和鎵的預期需求的情況下，銅銦鎵硒市場份額也會下降。
報告顯示，目前，碲化鎘(CdTe)薄膜組件在光伏市場中的份額約占10%。硅價的下跌也可能對其造成威脅，但是，高價碲、碲化鎘生產(chǎn)商對碲不斷增長的需求，以及那些需要碲的非光伏企業(yè)對該材料供應的競爭，都使得該金屬的供應面臨非常令人頭痛的境況。
能源部在報告中說道："碲的價格對碲化鎘太陽能電池制造商來說尤為關鍵，光伏企業(yè)正在努力降低該金屬材料的使用量，并且不斷增加對新廢料的回收利用，以便降低他們對這一主要材料的依賴。"
盡管碲的短期供應表現(xiàn)充足，但是未來產(chǎn)能的增加可能將不足以供應碲化鎘生產(chǎn)商以及需要使用碲的其他制造企業(yè)。該報告部分內(nèi)容表示，碲的供應需要比2015年預算總額多出50%才能夠滿足預期需求。
非光伏制造企業(yè)對銦和鎵的利用也越來越普遍，比如半導體應用、平板顯示器、以及智能手機和平板電腦鍍膜。能源部預測，除非銦和鎵這兩種材料的產(chǎn)能有所增加，或者非光伏企業(yè)對其需求減少，否則到2015年，這兩種材料將出現(xiàn)供應短缺。
其中，能源部根據(jù)銅銦鎵硒生產(chǎn)商預期的生產(chǎn)改進也對未來鎵的用量預測進行了調(diào)整，結果顯示，未來鎵的供給情況更令人擔憂。
能源部解釋說，其對鎵的需求做出的較高估算很大程度上是建立在鎵在銅銦鎵硒組成中越來越多的替代銦的這種假設基礎上的。這種變化意味著在光伏制造其他方面可以通過降低原料密集度來獲得效益，比如降低電池厚度并提高加工效率。
總體而言，能源部針對銦，鎵和碲對清潔能源的重要性及中短期供應風險進行了評估，這三種金屬均為中等分數(shù)(評級標準為1--4級，這三種金屬分數(shù)則為2或3分。)
供應鏈的中斷將對光伏生產(chǎn)和光伏組件部署以及其他各類清潔能源產(chǎn)生威脅，為了幫助減緩可能出現(xiàn)的供應中斷，能源部已經(jīng)制定了一個三管齊下的辦法。
首先，能源部在報告中強調(diào)，"全球供應鏈多元化是至關重要的，為了控制供應風險，我們需要多種材料來源。這就意味著要采取措施促進美國開采、加工和制造各種材料，同時還要鼓勵其他國家加快替代能源的供應。
其次，要針對供應緊張的材料開發(fā)替代品。就光伏行業(yè)來說，能源部的一個研究計劃將把重點放在薄膜配方如銅鋅錫和硫化硒的進展上，另有一項倡議將對應用鋅、硫、銅等地球儲量豐富的材料進行的光伏墨水的研發(fā)提供資助。能源部在報告中指出，"有幾個項目還設法利用被稱為愚人之金的黃鐵礦開發(fā)原型太陽能電池，黃鐵礦是無毒、廉價并且是地殼儲量最豐富的硫化物礦物。"
最后，要不斷提高回收和再利用機制，從而減少對新材料的需求。這些戰(zhàn)略也能夠提高生產(chǎn)過程的可持續(xù)性。
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