【正文】 上許多著名的太陽電池廠家如美國的UniSolar、日本的柯尼卡（Kaneka）、京瓷（Kyocera）、三洋（Sanyo）、松下（Panasonic），荷蘭殼牌太陽能（Shell Solar）紛紛建設(shè)非晶硅太陽電池生產(chǎn)線，作為其光伏產(chǎn)業(yè)布局的重點。非晶硅電池較好的高溫特性和弱光特性使同等功率的非晶硅電池組件比晶體硅電池組件的發(fā)電量高。晶硅組件經(jīng)常發(fā)生的短路和斷路問題對非晶硅薄膜組件基本上不可能發(fā)生，這對組件的壽命是很重要的。由于非晶硅半導(dǎo)體薄膜對光的吸收系數(shù)大，其產(chǎn)生光電轉(zhuǎn)換的層面（包括半導(dǎo)體層及接觸層）僅僅只有1μm至幾μm厚，不像晶體硅太陽電池硅片的厚度達(dá)250～300μm，因此，非晶硅太陽電池不受制于高純硅材料的緊缺。這不僅限制了太陽電池產(chǎn)量的增長，而且使晶體硅電池的成本持續(xù)保持在3～4美元/Wp的水平，嚴(yán)重制約了光伏產(chǎn)業(yè)和市場的發(fā)展。其余只能依賴進(jìn)口。2005年全世界太陽電池產(chǎn)量1,818MWp，其中晶硅電池約1,700MWp，以多晶硅消耗量12噸/MWp計算。2007年3月16日，哈爾濱市科技局召開了新能源與節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域?qū)＜易剷?，按照國家科技部的要求，把新能源技術(shù)作為當(dāng)年的重點突破項目，并在《新能源與節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新工程實施方案》中將高效低成本非晶硅、晶體硅太陽光伏電池及組件的技術(shù)發(fā)展作為主要目標(biāo)及任務(wù)。太陽能光伏發(fā)電是可再生能源發(fā)展的重要組成部分，國家第一次在“十一五”（2006～2010年）計劃和中長遠(yuǎn)規(guī)劃中列出了光伏發(fā)電的規(guī)模目標(biāo)，這不僅反映出我國政府對光伏發(fā)電的重視，而且對我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將起到指導(dǎo)和推動作用。圍繞著太陽電池生產(chǎn)，我國逐步形成了一個較完整的光伏產(chǎn)業(yè)鏈。 生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，太陽電池組件成本大幅度降低 晶硅電池技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，薄膜電池技術(shù)快速發(fā)展圖2是2004年各種電池技術(shù)的市場份額，其中多晶硅56％，單晶硅29％，非晶硅5％。世界許多國家和機構(gòu)根據(jù)常規(guī)化石燃料消耗和枯竭速度以及社會總耗能需求的增加，得出了可再生能源替代常規(guī)化石燃料的基本一致的預(yù)測結(jié)果，如表3所示：表3. 可再生能源替代常規(guī)能源預(yù)測年 代2000201020202030204020502100替代比（％）～5～10～20～30～405080太陽能光伏發(fā)電是各國最著力發(fā)展的可再生能源技術(shù)之一,世界能源組織(IEA)及歐洲光伏工業(yè)協(xié)會對太陽能光伏發(fā)電的未來發(fā)展作出以下預(yù)測：2020年世界光伏組件年產(chǎn)量40GWp，光伏發(fā)電總裝機容量195GWp，發(fā)電量274TWh，占全球發(fā)電量的1%；2040年光伏發(fā)電量7368TWh，占全球發(fā)電量的21%(資料來源：Renewable Energy World，2003)。不少國家已將發(fā)展太陽能作為近中期的主要替代能源和中長期的主體能源。但是，光伏系統(tǒng)每投入1千瓦時電能就將生產(chǎn)出無排放的15千瓦時電力，因而光伏發(fā)電CO2的排放比是常規(guī)燃料的1/15。 世界銀行全球基金（GEF）項目，對未來CO2的排放做了如下預(yù)估，如果不采取措施，至2050年。針對非晶硅太陽電池與晶硅太陽電池相比所具有的特點及發(fā)展趨勢，根據(jù)我公司科技研發(fā)的成果及生產(chǎn)經(jīng)營管理經(jīng)驗，經(jīng)過對國內(nèi)生產(chǎn)廠商技術(shù)、設(shè)備和市場情況調(diào)研及對國際光伏行業(yè)了解研究的基礎(chǔ)上，擬突出技術(shù)創(chuàng)新，采用國際先進(jìn)技術(shù)提升技術(shù)水平和擴大產(chǎn)能。.非晶硅太陽電池生產(chǎn)線項目可行性研究報告目 錄1 項目的提出2 太陽能光伏技術(shù)對我國未來節(jié)能減排的貢獻(xiàn) 世界對可再生能源減排作用的估計 太陽能利用技術(shù)對我國未來節(jié)能減排作用的估計3 項目的可行性 世界光伏產(chǎn)業(yè)的市場發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 中國光伏產(chǎn)業(yè)和市場發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 非晶硅太陽電池的優(yōu)勢 某新能源有限公司－我國非晶硅太陽電池產(chǎn)業(yè)的開拓者 采用先進(jìn)技術(shù)，擴大生產(chǎn)規(guī)模的必要性和可行性4 非晶硅太陽電池生產(chǎn)線經(jīng)濟效益分析 5MWp雙結(jié)非晶硅太陽電池生產(chǎn)線經(jīng)濟效益分析 4060MWp非晶微晶硅太陽電池生產(chǎn)線經(jīng)濟效益分析5 研究結(jié)論和項目建議 可行性研究結(jié)論 項目建議1 項目的提出近年來，在嚴(yán)峻的能源替代形勢和人類生態(tài)環(huán)境（地球變暖）的壓力下，在持續(xù)的技術(shù)進(jìn)步和逐步完善的法規(guī)政策的強力推動下，包括光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的可再生能源產(chǎn)業(yè)在未來的人類能源結(jié)構(gòu)中占有越來越重要的地位，世界及我國太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)和市場一直在快速發(fā)展，太陽能光伏發(fā)電已成為世界發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)。在原有的1MWp非晶硅太陽電池生產(chǎn)線繼續(xù)運行的基礎(chǔ)上，再建設(shè)一條年產(chǎn)能5MWp的雙結(jié)非晶硅太陽電池生產(chǎn)線，%%，成為國內(nèi)具有較大規(guī)模且技術(shù)先進(jìn)的太陽電池制造企業(yè)，繼而在條件成熟時，爭取資本市場融資，規(guī)劃建設(shè)4060MWp非晶微晶硅太陽電池生產(chǎn)線以及柔性襯底非晶硅太陽電池生產(chǎn)線，成為最大的非晶硅太陽電池生產(chǎn)企業(yè)之一。如果積極采取各種清潔能源替代技術(shù)，在25年內(nèi)就可看到明顯效果，在40年內(nèi)可把大氣中CO2的含量降到現(xiàn)在的水平。若我公司新的5MWp太陽電池生產(chǎn)線建成并投產(chǎn)，則每年可為市場提供5MWp太陽電池用來發(fā)電，每年可發(fā)電1,225萬千瓦時，節(jié)省煤炭4,050噸，按生產(chǎn)線運行20年，太陽能光伏電源運行20年計算，累計可提供電力49億度，節(jié)省煤炭162萬噸※，減排CO2 440萬噸。以太陽電池的年產(chǎn)量為例，％（,），％（,），盡管因高純硅材料短缺影響了晶體硅太陽電池的產(chǎn)量，％％，一個產(chǎn)業(yè)如此快速發(fā)展在世界上是極為罕見的。 世界光伏技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 電池效率不斷提高單晶硅電池的試驗室效率已經(jīng)從50年代的6%%，%。多晶硅電池自1998年開始超過單晶硅后一直持續(xù)擴展，包括非晶硅太陽電池在內(nèi)的各種薄膜電池的生產(chǎn)量近年來也在穩(wěn)定增加，反映出技術(shù)進(jìn)步的推動力量。例如無錫尚德太陽能有限公司自2001年5月建廠以來，在2003～2004年間持續(xù)擴產(chǎn)達(dá)到82MWp生產(chǎn)能力，隨著太陽電池市場的興起，2005年無錫尚德開始飛速發(fā)展，并打通資本市場，2005年12月14日在美國上市，施正榮不僅創(chuàng)造了短短五年間財富積累的神話，更讓全世界的投資者看到了中國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的勃勃生機。表4. 中國太陽能光伏發(fā)電規(guī)劃（至2020年）和預(yù)測（至2050年）年 份2010202020302050裝機（萬千瓦）35180300060000年發(fā)電量（億千瓦時）4209000按照上述規(guī)劃到2010年，中國光伏發(fā)電的累計裝機將達(dá)到300MWp、到2050年將達(dá)到600GWp。 非晶硅太陽電池的優(yōu)勢因為多晶硅太陽電池制造工藝簡單，較具成本優(yōu)勢，近年來獲得快速發(fā)展。由于供求關(guān)系緊張，多晶硅原材料的價格持續(xù)上漲。到2010年，我國光伏級多晶硅年需求量將達(dá)4200噸。與此同時，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的專家和企業(yè)家已經(jīng)意識到，高純硅提純過程中大量消耗能源并伴有嚴(yán)重的環(huán)境污染，嚴(yán)重影響了晶硅發(fā)電的能源投入產(chǎn)出比，這勢必制約未來晶體硅發(fā)電的普及應(yīng)用和發(fā)展，因而許多廠商紛紛轉(zhuǎn)向非晶硅太陽電池的生產(chǎn)和研發(fā)。在上個世紀(jì)八十年代中期，當(dāng)單結(jié)（PIN結(jié)）非晶硅太陽電池實現(xiàn)大面積工業(yè)化生產(chǎn)時，曾形成了“非晶硅熱”；但在實際使用中發(fā)現(xiàn)，單結(jié)非晶硅太陽電池不但光電轉(zhuǎn)換效率低（％），且光致衰減比較厲害（25％～30％），穩(wěn)定性比較差，無法進(jìn)入主流的光伏發(fā)電市場，而多應(yīng)用于小功率的消費類電子產(chǎn)品市場。另外，薄膜沉積在前片玻璃的背面，因此密封聚合體和EVA都在電池后面，不會擋住陽光傳輸，因此由于EVA發(fā)黃而導(dǎo)致的晶硅電池組件功率降低現(xiàn)象在非晶硅組件上不會發(fā)生；：太陽電池的電特性是負(fù)溫度系數(shù)，相對其它太陽電池來說，非晶硅電池在溫度增高的情況下喪失的效率較少，因為非晶硅的溫度系數(shù)較低；：安裝在太陽能電站系統(tǒng)中的太陽電池組件只有很少的時間接收每平方米1000瓦的強光輻照，日出日落和陰天時光強很低。例如，經(jīng)過兩年的戶外試驗結(jié)果表明，％的電力；牛津大學(xué)在英國牛津和西班牙馬羅卡分別安裝相同功率的11個廠家的非晶硅和晶體硅電池組件，％，％；：非晶硅電池相對于晶體硅電池的另一個優(yōu)勢是其電流電壓特性曲線較柔和，更易于達(dá)到最大功率，而對晶體電池來說，如果運行電壓超過最大允許功率額，則電力迅速下降；（BIPV. Buiding Integrated Photovoltaic）應(yīng)用優(yōu)勢明顯在光電建筑一體化應(yīng)用中，非晶硅薄膜比晶體硅更適合，一是非晶硅薄膜電池可做成半透光型，因而能吸收漫射光源。在我國天津、北京、上海、福建泉州、山東東營、安徽蚌埠，甚至無錫尚德都已經(jīng)建成或正在建設(shè)非晶硅薄膜太陽電池生產(chǎn)線。激光波長：；二氧化錫薄膜厚度：～；二氧化錫薄膜槽寬：50um；：非晶硅薄膜沉積是電池組件制造過程中的關(guān)鍵工序之一，該工序設(shè)備復(fù)雜，操作程序直接關(guān)系組件的質(zhì)量，包括基片裝盒、基片預(yù)熱、非晶硅沉積、電池片冷卻等，主要工藝參數(shù)為：基片預(yù)熱升溫速度：1～2℃/分鐘；本底真空度：106torr；襯底溫度：190～230℃；沉積氣壓：5101～5101 torr；SiH4氣體流量：1050sccm；摻磷濃度：～1%；摻硼濃度：～1%；RF功率：～50MW/cm2；RF頻率：；硅基薄膜生長速率：～；電池片冷卻室降溫速度：1～2℃/分鐘；d. 鋁背電極蒸鋁與激光切鋁；e. 中間測試；f. 邊絕緣及EVA玻璃背板層壓、封裝； 某新能源有限公司—我國非晶硅太陽電池產(chǎn)業(yè)的開拓者 成功引進(jìn)1MWp非晶硅太陽電池生產(chǎn)線某新能源有限公司前身是哈爾濱克羅拉太陽能電力公司，成立于1986年。 大力開展新產(chǎn)品研究及技術(shù)創(chuàng)新工作公司秉持“引進(jìn)、消化、吸收、創(chuàng)新”的原則，大力開展新工藝、新產(chǎn)品及技術(shù)創(chuàng)新工作。、100Wp及200Wp小型太陽能光伏電源，廣泛應(yīng)用于我國西部、西北、內(nèi)蒙及東北地區(qū)，為千家萬戶送去了光明，為社會主義新農(nóng)村建設(shè)做出了貢獻(xiàn)。 公司還瞄準(zhǔn)世界上非晶硅太陽電池技術(shù)的新發(fā)展，積極開展技術(shù)創(chuàng)新工作，形成了年產(chǎn)120萬片的生產(chǎn)能力。時至今日，公司的產(chǎn)品已經(jīng)被廣大用戶所了解，幾年來一直供不應(yīng)求，公司的產(chǎn)品一部分應(yīng)用于小型太陽能電源系統(tǒng)，一部分切割成小規(guī)格電池片，供應(yīng)生產(chǎn)燈具的廠家，還有相當(dāng)一部分出口到澳洲、非洲、西歐及東南亞地區(qū)，公司自己擁有長期穩(wěn)定的銷售網(wǎng)絡(luò)。4 非晶硅太陽電池生產(chǎn)線經(jīng)濟效益分析 5MWp雙結(jié)非晶硅太陽電池生產(chǎn)線經(jīng)濟效益分析 項目總投資：其中：股東投資：6500萬元 招商引資：6000萬元 項目投資預(yù)算序號設(shè)備名稱（或支出項目）數(shù)量資金預(yù)算用 途1PECVD系統(tǒng)2套4,900非晶硅氣相沉積2激光切膜機（SnO2）4臺370刻劃透明導(dǎo)電膜3綠色激光切割機4臺420刻劃非晶硅膜4磁控濺射設(shè)備4臺1,100制備鋁背電極、背及射膜5玻璃切割－清洗設(shè)備4臺300切割、清洗透明導(dǎo)電玻璃6封裝層壓機8臺400太陽電池封裝7太陽電池測試儀2臺260太陽電池性能檢測8超聲波滾焊機2臺140太陽電池焊接9尾氣處理系統(tǒng)1套120非晶硅沉積尾氣處理10廠房、土地1,990達(dá)到新生產(chǎn)線安裝要求11空調(diào)凈化系統(tǒng)600達(dá)到半導(dǎo)體生產(chǎn)要求12不可預(yù)見費用40013流動資金1500合計12,500 項目經(jīng)濟效益分析 太陽電池成本①原材料成本：7元/MWp原材料包括透明導(dǎo)電玻璃、純硅烷及P氣、N氣等特種氣體、磁控濺射靶材、封裝材料等。這樣將來在國內(nèi)外市場銷售時，會有很強的價格競爭力；①利潤率每峰瓦（Wp）太陽電池的利潤＝售價工廠成本稅金＝＝％；②年利稅年利稅總額=銷售總額工廠總成本固定資產(chǎn)年折舊 =80000344005400 =40200萬元5 研究結(jié)論和項目建議a、太陽能光伏發(fā)電必將成為繼水力、風(fēng)力發(fā)電后新型清潔能源的重要組成部分，在未來人類能源結(jié)構(gòu)中占有舉足輕重的地位。投資擴建生產(chǎn)線不僅可行，而且比其他企業(yè)更具有優(yōu)勢。太陽能電池工作原理的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體PN結(jié)的光生伏特效應(yīng)。在純凈的硅晶體中，自由電子和空穴的數(shù)目是相等的。太陽光照在半導(dǎo)體 pn結(jié)上，形成新的空穴電子對，在pn結(jié)電場的作用下，空穴由n 區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。幾十年來，圍繞著降低成本的各種研究工作取得了輝煌成就，表現(xiàn)在電池效率不斷提高、硅片厚度持續(xù)減薄、新材料應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)化技術(shù)改進(jìn)等方面，對降低光伏發(fā)電成本起到了決定性作用。年份薄晶硅電池薄膜硅電池超高效電池CIS電池染料電池201016（20）12（15）28（40）13（19）6（10）202019（25）14（18）35（45）18（25）10（15）203022（25）18（20）40（50）22（25）15（18） 預(yù)測2010—2030年主要太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率（%） 商業(yè)化電池硅片厚度不斷降低降低硅片厚度是減少硅材料消耗、降低太陽能電池成本的有效技術(shù)措施。生產(chǎn)規(guī)模與成本降低的關(guān)系體現(xiàn)在學(xué)習(xí)曲線率LR（Learning Curve Rate）上，即生產(chǎn)規(guī)模擴大1倍，生產(chǎn)成本降低的百分比。 電池技術(shù)快速發(fā)展2004 年各種電池技術(shù)的市場份額中，其中多晶硅56％，單晶硅29％，HIT電池（非晶硅（p－型）/單晶硅（n－型）異質(zhì)結(jié)電池）5％，其他為薄膜電池，共計約7