对太阳能光伏事业支离破碎的认识


 太阳电池(Solar Cell)又称为光伏电池(Photovoltaic,简称PV)是一种能量转换的光电组件,它在太阳光照射后,可以把光的能量转换成电能。太阳电池的种类繁多,依材料的种类区分,可分为单晶硅 、多晶硅 、非晶硅 ,简称a-Si)、Ⅲ-Ⅴ族[包括砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、磷化镓铟(InGaP)]、Ⅱ-Ⅵ族[包括碲化镉(CdTe)、硒化铟铜(CuInSe2)]等。

 

太阳光电产业链上游材料包括多晶硅材、硅芯片、太阳电池用基材(例如玻璃、软性基材、气体、靶材、桨料、染料、电极材料)等;中游包括太阳电池与太阳光电模块;下游包括太阳光电系统与各种应用。

 

买一组太阳能电池,就能让您家的冰箱、空调、彩电等电器“工作”了,即便是光照微弱,一组电池一小时也能产生3.5度电,可以满足一个家庭的日常生活用电,这等于居民家内都能“建”电站。

 

由于非晶硅薄膜太阳能电池在安装空间上局限性较大,设备生产成本相对较高,加上其在光伏转化效率上的劣势,短时间内非晶硅电池难以与多晶硅电池抗衡,无法平抑多晶硅材料价格。

 

由于太阳能市场快速发展,造成晶体硅材供不应求,硅料紧缺推动了非晶硅太阳能电池的 发展,非晶硅薄膜太阳能电池因为其技术和应用方面的优势,正在获得爆发性增长。

 

非晶硅薄膜太阳能电池优势,生产成本低:单节非晶硅薄膜太阳能电池的生产成本目前可降到1.2美元/WP,叠层非晶硅薄膜电池的成本可降至1美元/WP以下。能量返回期短:转换效率为8%的非晶硅太阳能电池,其生产用电约1.9度电/瓦,由它发电后返回上述能量的时间仅为1.5-2年。适于大批量生产:采用玻璃基板的非晶硅太阳能电池,其主要工序(PECVD)与TFT-LCD阵列生产相似,自动化程度高、生产效率高

 

太阳能光伏产业重点是抓太阳能电池,包括晶体硅电池和薄膜电池,同时注重控制上游材料,高度重视关键性技术应用,并重视下游终端产品开发;

 

直接进军新一代“CIS”薄膜(铜铟硒薄膜)技术市场。尽管薄膜技术目前尚处于开发的早期阶段,但已证明将是最具商业前景的一种太阳能光伏发电技术。

 

太阳能电池的发展已经进入了第三代。第一代为单晶硅、多晶硅切片式太阳能电池。第二代为多晶硅、非晶硅薄膜式太阳能电池。铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池为第三代太阳能电池,它是目前国际公认的性能优异的第三代光电池,也是科技前沿的技术产品。世界上只有美、德、日等为数不多的国家掌握此技术

 

新能源材料领域涉及的重大工程技术包括:电动汽车用动力电池材料工程化技术;储氢材料及燃料电池材料工程化技术;大规模非晶硅和其他薄膜太阳能电池工程化技术与装备;锆及锆合金材料工程化技术;大型钢铸锻件工程化技术;非晶合金材料与高效节能电机工程化技术。

 

在其他材料方面,目前铜铟镓硒和碲化镉电池也难以动摇多晶硅电池市场霸主地位。

 

薄膜电池被认为是多晶硅电池的最大竞争对手,但是目前非晶硅、铜铟镓硒和碲化镉等薄膜电池均难以对多晶硅电池市场份额产生威胁。

 

如能制造单晶硅薄膜,就在保持高的光电转换效率的同时,节省许多原料。

 

一般来说,制造单晶薄膜的方法是选择具有相同晶体结构的衬底,在上面外延生长相同取向的单晶薄膜。但是作为衬底的单晶本身也很贵,所以这种方法也不能解决价格问题。

 

如果不采用单晶衬底,薄膜晶粒的生长取向是随机的,这样带来的后果是晶界所占的体积百分比增加,晶界角度也大,从而导致电子的散射几率增加以及电子复合几率增加,从而降低电池的转换效率。

 

非晶硅、多晶硅以及单晶硅,作为太阳能电池材料,其光电转换效率分别为17%24%29%。显然,单晶硅的转换效率是最高的,因而是最理想的材料。

 

现在的单晶硅电池都是单晶硅棒切片制造的,单晶硅棒的生产成本很高,而且切下来的部分只有表面的一小薄层(约为硅片厚度的1/50)参与光电转换过程,这造成了单晶硅电池的成本居高不下。

 

薄膜太阳能电池以其用料少、工艺简单、能耗低、成本低而成为当今太阳能电池领域发展的重点。

 

在过去的十年中,世界上太阳能电池的市场安装量以平均每年高于50%的增长率持续增长。在08年达到了5.95千兆瓦的高纪录,比07年增加了110%,市场份额达到了372亿美元,而2010年将首次突破15千兆瓦。专业太阳能研究网站Solarbuzz发布的年度报告表示,未来5年内太阳能市场都将呈现增长步调,至2014年时全球市场规模将达到目前的2.5倍,产业年产值可达千亿美元。

 

薄膜太阳能电池行业目前关键材料与设备支持薄弱;太阳电池转换效率略低于国际先进水平,竞争力不足。

 

目前薄膜太阳电池缺乏成本优势,需布局自主设备材料的低成本高效率技术,以提升产品质量。我国首台代表国际尖端水平的薄膜太阳能电池关键生产设备——等离子体增强型化学气相沉积设备(PECVD)在上海理想能源设备公司成功下线,打破了高端薄膜太阳能电池设备一直被国外厂商垄断的局面,并有望大幅降低太阳能发电成本。南存辉笑了,中央的干部笑了。

 

高纯度硅烷气体(SiH4)是一种重要的电子气体,它是半导体、晶硅太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池、外延膜生成、硅器件纯化膜和聚硅膜的重要原料,广泛地运用于太阳能、航天军工等领域。

 

从澳大利亚归国的张先生目前拥有薄膜太阳能电池增效技术,有意者联系我。