【正文】 常用吸收系數(shù)，折射率和光學(xué)帶寬描述。如果導(dǎo)帶和價(jià)帶的帶尾在能隙內(nèi)交疊，那么，費(fèi)米能級(jí)就被釘扎在交疊帶尾的中央。正如之前提到的，懸掛鍵是aSi:H中占主導(dǎo)地位的缺陷因素。aSi:H中能級(jí)將擴(kuò)展態(tài)和定域態(tài)分離成價(jià)帶Ev，導(dǎo)帶Ec，遷移率邊，兩者之差也不再具有禁帶的意義，而被稱為遷移率隙（或能隙，光學(xué)帶隙），它比單晶硅的帶寬要大。aSi:H中的無序使得尾帶和缺陷帶呈現(xiàn)出定域波函數(shù)，這些態(tài)稱為是定態(tài)?？梢钥醋魇蔷Ц裎蓙y對(duì)晶體能帶中電子態(tài)密度的一種微擾，使得能帶出現(xiàn)帶尾結(jié)構(gòu)。最近，據(jù)報(bào)道，基于NMR實(shí)驗(yàn)，由分子組成的氫占據(jù)了aSi:H中所有氫中的40%。 （1）其中IHSM和ILSM分別是LSM和HSM的全部吸收強(qiáng)度。2000附近的峰代表著單獨(dú)的硅氫鍵Si–H的拉伸模型（也稱為低拉伸模型，LSM），范圍在20602160的峰值包含內(nèi)表面上的硅氫鍵Si–H的拉伸模型（也稱為高拉伸模型，HSM），例如空鍵、二氫化物鍵和三氫化物鍵。如圖53所示，aSi:H中可以觀察到的三個(gè)紅外吸收波段：一個(gè)尖峰值在640，一個(gè)雙峰在840890，吸收峰范圍在20002200。aSi:H薄膜中氫的引入對(duì)薄膜的力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)等等性質(zhì)有著極大的影響。然而，這種方法的靈敏性被薄膜中較低的自旋密度所限制并且這種方法只提供了順磁性的缺陷信息，它無法表達(dá)出無配對(duì)電子產(chǎn)生的缺陷信息。在這種材料中，氫原子摻雜后的非晶硅薄膜電池已經(jīng)被證明具有合適的電學(xué)應(yīng)用。在純凈的aSi(非晶硅中只有硅原子而沒有其他原子),每立方厘米大約有個(gè)缺陷的濃度。因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)在aSi:H占主導(dǎo)地位，因此缺陷通常與懸掛鍵有關(guān)。在連續(xù)的無規(guī)網(wǎng)絡(luò),一個(gè)原子不能夠位置不合適。當(dāng)充足的能量可以滿足的時(shí)候,例如以熱能的形式，禁帶就容易地被打破。這一個(gè)結(jié)論已經(jīng)從X光衍射測(cè)量中獲得. 那些在aSi:H中相鄰原子中的聯(lián)結(jié)鍵的角度和長(zhǎng)度上的小偏離會(huì)導(dǎo)致在超出幾個(gè)原子的距離上局部結(jié)構(gòu)的完全損失。 如此的規(guī)律性的原子排序用長(zhǎng)程有序來描述。 在原子結(jié)構(gòu)中，一個(gè)原子與它直接相鄰的原子的聯(lián)結(jié)數(shù)目叫做配位數(shù)。圖51 非晶硅雙結(jié)玻璃薄膜電池結(jié)構(gòu)為了要了解不同于晶體硅太陽能電池的非晶硅薄膜太陽能電池的設(shè)計(jì)和操作,我們將會(huì)概述非晶硅薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)和材料特性并且與單晶硅電池進(jìn)行比較。作為“深港創(chuàng)新圈”落實(shí)發(fā)展的首個(gè)項(xiàng)目，也是深港兩地聯(lián)合招商的首個(gè)重大高新技術(shù)項(xiàng)目，研發(fā)中心設(shè)在香港科技園，生產(chǎn)基地落戶深圳光明新區(qū)。2009年10月23日，中國(guó)民營(yíng)清潔能源公司新奧集團(tuán)與美國(guó)杜克能源公司(DukeEnergy)在河北廊坊正式簽訂光伏能源領(lǐng)域合作協(xié)議。這意味著這家全球排名第二的太陽能電池生產(chǎn)商正式進(jìn)軍中國(guó)市場(chǎng)，同時(shí)也是美國(guó)企業(yè)首次大舉進(jìn)入中國(guó)光伏領(lǐng)域。在2009年，川飛能源CIGS薄膜太陽電池產(chǎn)能達(dá)到200兆瓦。杭州天裕光能非晶硅薄膜太陽能電池項(xiàng)目總投資22億元，共建4條薄膜電池生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)到2010年底，將達(dá)到120兆瓦的年生產(chǎn)能力。2009年4月16日，南通強(qiáng)生光電第五代大面積非晶硅薄膜電池投入批量生產(chǎn)。孚日光伏在企業(yè)建立的初期采用OEM的方法將項(xiàng)目產(chǎn)品銷往歐洲、美國(guó)，同時(shí)積極使用自有品牌開拓、培育國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。2009年10月26日，陜西省政府與美國(guó)應(yīng)用材料公司在西安簽署太陽能光伏產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略合作備忘錄。表44中列舉了國(guó)內(nèi)非晶硅薄膜太陽能電池項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)情況：引進(jìn)時(shí)間地點(diǎn)項(xiàng)目名稱產(chǎn)能投資額技術(shù)水平項(xiàng)目進(jìn)展情況保定天威薄膜近12億高效非晶硅太陽能組件已達(dá)到計(jì)劃產(chǎn)能杭州正泰太陽能30MW近10億高效非微晶硅疊層太陽能組件最終驗(yàn)收階段2008臺(tái)灣富陽光電40MW高效非晶硅太陽能組件已達(dá)到計(jì)劃產(chǎn)能2009臺(tái)灣宇通60MW高效非微晶硅疊層太陽能組件已達(dá)到計(jì)劃產(chǎn)能表44 國(guó)內(nèi)非晶硅薄膜太陽能電池項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)除此之外，臺(tái)灣綠能科技集團(tuán)、江西賽維百世德太陽能高科技有限公司與廊坊新奧集團(tuán)從美國(guó)應(yīng)用材料公司引進(jìn)的硅基薄膜太陽電池項(xiàng)目分別于2002009年度投產(chǎn)。)%/ ℃提供SL170型，%質(zhì)保20年（銅銦硒）AVANCIS 100 W (銅銦硒), Tcoeff. = %/℃提供100W，%20年質(zhì)保（銅銦硒）W252。公司提供25年質(zhì)保（非標(biāo)組件1）Sanyo HIT215NKHA5（單晶CZ硅，HIT電池）溫度系數(shù)Tcoeff=%/℃，開路電壓Voc=717mV提供HIT205NKHA5類型組件，%（質(zhì)保10年90%，20年80%）（非標(biāo)組件2）Suniva ART305723（單晶CZ硅，特殊結(jié)構(gòu)）溫度系數(shù)Tcoeff=%/℃，開路電壓Voc=624mV提供295W組件，%公司提供25年質(zhì)保（單晶）Suntech STP18524/Vb1 （單晶硅）Tcoeff=%/℃，Voc=622mV提供Suntech STP175，%（質(zhì)保按照10年90%，25年80%）（多晶）Kyocera KD215GXLPU（鑄造多晶硅，擴(kuò)散電池）Tcoeff=℃（僅提供Voc的溫度系數(shù)），Voc=615mV提供205W組件，%（多晶）Suntech STP280S24/Vb1（多晶硅）Tcoeff=（177。MW地區(qū)20062007200820092010預(yù)計(jì)2011預(yù)計(jì)德國(guó)9681，3281,8602,2502,4002,750歐洲其他國(guó)家2509093,0101,6012,2903,175美國(guó)1852203607701，3002,300日本300230230450750950中國(guó)122045805301,020其他地區(qū)1512064905508301,050總和1,8662,9135,9955,7018,10011,245表41 2006年2011年太陽能產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)2006200720082009薄膜電池世界產(chǎn)量（MW）1814008923,580每年增長(zhǎng)（%）120123300表42 薄膜電池世界產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)第二節(jié) 相關(guān)替代產(chǎn)品及其競(jìng)爭(zhēng)力比較EPIA數(shù)據(jù)顯示，2009年薄膜電池的產(chǎn)能占到總產(chǎn)能的22％，到2013年將上升到23％。需要于10年內(nèi)增加100000%。h，這一數(shù)據(jù)接近晶硅的成本底線，但仍不足以與煤炭等常規(guī)能源相比，市場(chǎng)前景日益黯淡。但是單晶硅、多晶硅電池組件的硅料提純、制取過程中消耗大量的電能，發(fā)電成本遠(yuǎn)高于其他能源形式。第四章 市場(chǎng)分析第一節(jié) 產(chǎn)品國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)應(yīng)用現(xiàn)狀與未來市場(chǎng)預(yù)測(cè)隨著能源危機(jī)與環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重，社會(huì)各界對(duì)能源消耗的可持續(xù)性發(fā)展日益重視，尤其引起了各國(guó)政府對(duì)清潔的、可再生能源的關(guān)注和青睞，新型能源成為國(guó)際學(xué)術(shù)界和各國(guó)研究、開發(fā)的重點(diǎn)，而太陽能是新能源發(fā)展的主要方向之一。 光伏產(chǎn)業(yè)是青海省特色經(jīng)濟(jì)的首選產(chǎn)業(yè)，是拉動(dòng)青海省工業(yè)和經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展的新增長(zhǎng)點(diǎn)。 青海省光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位為：青海省第5大支柱產(chǎn)業(yè)。 發(fā)展目標(biāo)為：到2030年，光伏發(fā)電總裝機(jī)達(dá)到2千萬千瓦（即20GWp），年發(fā)電量達(dá)到340億千瓦時(shí)左右。 青海省光伏發(fā)電應(yīng)用的發(fā)展整體定位為：全國(guó)最大的光伏發(fā)電基地，為本省、鄰省、華北乃至全國(guó)提供電力。2009年計(jì)劃開建的柴達(dá)木太陽能電站規(guī)劃裝機(jī)容量為1GW，建成后將成為目前中國(guó)最大的并網(wǎng)光伏電站。省內(nèi)離網(wǎng)光伏電站主要應(yīng)用于鄉(xiāng)村級(jí)光伏電站、移動(dòng)通訊機(jī)站、公路道班、氣象臺(tái)站等領(lǐng)域。通過積極引進(jìn)新一代西門子生產(chǎn)工藝技術(shù)，突破了多晶硅產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，從材料生產(chǎn)、工藝技術(shù)、重大裝備、循環(huán)利用的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線，形成了“金屬硅—多晶硅—單晶硅—硅片—太陽能組件—太陽能照明燈具”的產(chǎn)業(yè)鏈，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的上下游環(huán)節(jié)已初步貫通，標(biāo)志全省以硅材料為主的光伏新材料產(chǎn)業(yè)鏈初步形成。一、產(chǎn)業(yè)發(fā)展初具規(guī)模目前，青海省光伏產(chǎn)業(yè)正在政府宏觀調(diào)控下穩(wěn)步發(fā)展。同時(shí)，青海省擁有多年的光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝等工作基礎(chǔ)和豐富的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。 通往海西州內(nèi)貫穿荒漠地區(qū)的公路均為二級(jí)以上，去各工業(yè)區(qū)或變電站的道路也全部為油路。我國(guó)制造太陽電池所需的高純多晶硅材料絕大部分依靠進(jìn)口，利用青海省豐富的硅礦石資源，發(fā)展硅材料提純生產(chǎn)具有一定的優(yōu)勢(shì)。500千伏直流超高壓電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。500千伏直流聯(lián)網(wǎng)工程計(jì)劃建成。2012年預(yù)計(jì)建設(shè)5座750KV變電站，電網(wǎng)建成750千伏“西電東送”兩個(gè)通道。1平方公里可以建設(shè)固定式光伏電站4萬千瓦，或者建設(shè)跟蹤型光伏電站1萬千瓦。全省土地面積72萬平方公里，僅海西州就有未利用土地20萬平方公里，主要為荒草地、鹽堿地、沙地、裸土地、裸巖石礫地等。其他地區(qū)輻照量略低，但絕大部分區(qū)域也在6000兆焦耳/平方米以上。但是結(jié)合太陽能資源、土地資源、氣象、電網(wǎng)、地理、交通及光伏產(chǎn)業(yè)鏈等因素，青海的光伏發(fā)展綜合條件是全國(guó)最優(yōu)的。青海省的太陽能資源我國(guó)年日照時(shí)數(shù)分布在25003650小時(shí)，年均日照率達(dá)6080%，年輻照總量58607540兆焦耳/平方米。該辦法規(guī)定中央財(cái)政從可再生能源專項(xiàng)資金中安排部分資金，支持太陽能電池在城鄉(xiāng)建筑領(lǐng)域應(yīng)用的示范推廣，滿足條件的項(xiàng)目可得到20元/Wp的補(bǔ)助。多節(jié)非晶硅薄膜電池已列入國(guó)家發(fā)改委2005年11月29日發(fā)布的《可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄》。其中硅基薄膜新增產(chǎn)能將集中在中國(guó)和臺(tái)灣，而CdTe和CIGS新增產(chǎn)能將集中在美國(guó)、歐洲和日本。因此，在我國(guó)廣闊的西部地區(qū)率先應(yīng)用太陽能發(fā)電技術(shù)是解決該地區(qū)電力供給困難的有效手段之一。我國(guó)太陽能有109萬兆瓦，即使只開發(fā)1%的太陽能，其裝機(jī)容量就能超過3600兆瓦，如果將這些太陽能用于發(fā)電，則等于上萬個(gè)三峽電廠發(fā)電量的總和。南開大學(xué)與福建鈞石能源公司合作，2008年建成我國(guó)首條非晶/微晶硅疊層電池中試線，并試制出效率超過8%。在美國(guó)AMAT和歐洲Oerlikon生產(chǎn)線上，國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)調(diào)試出穩(wěn)定效率大于8%的非晶硅/微晶硅疊層電池組件。日本夏普和三菱公司已實(shí)現(xiàn)非晶硅/微晶硅疊層太陽電池產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)線產(chǎn)能30MW以上，組件穩(wěn)定效率。到2002年，單條生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力達(dá)到25MW，實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定效率達(dá)到13%。 非晶硅薄膜太陽能電池發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)自從1976年非晶硅太陽電池誕生以來，到現(xiàn)在已經(jīng)有34年的歷史了。據(jù)國(guó)際能源署（IEA）的預(yù)測(cè)研究，在未來30年可再生能源發(fā)電的成本將大幅度下降，這些表明可再生能源利用技術(shù)成本將呈不斷下降的趨勢(shì)，更為其替代傳統(tǒng)化石能源創(chuàng)造了更大的發(fā)展空間。盡管在未來5～10年，我國(guó)煤炭國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總量基木能夠滿足國(guó)內(nèi)消費(fèi)量，然而，原油和天然氣的生產(chǎn)則不能滿足需求，其中原油的缺口最大，特別是自1992年以來，中國(guó)石油進(jìn)口劇增，年均增長(zhǎng)率達(dá)到35%左右，我國(guó)己成為全球第三大石油進(jìn)口國(guó)。路透社根據(jù)一份太陽能研究公司iSuppli發(fā)出的報(bào)告顯示，非晶硅薄膜太陽能電池的市場(chǎng)占有率將于2013年以前增加一倍以上。以上這些都是非晶硅材料最重要的特點(diǎn),也是它能夠成為低價(jià)太陽能電池的重要因素。第二節(jié) 項(xiàng)目的目標(biāo)產(chǎn)品及主要優(yōu)勢(shì)非晶硅薄膜太陽能電池。隨著研究的深入與產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的完善，非晶硅電池的質(zhì)量不斷提高，%已經(jīng)可以提高到15%。h；年日照1 300 在歐美一些國(guó)家，因?yàn)檎囊恍﹥?yōu)惠政策及單晶硅、多晶硅電池具有研發(fā)早、轉(zhuǎn)化效率高、生產(chǎn)工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)，得到了一定數(shù)量的推廣。非晶硅薄膜太陽能電池組件生產(chǎn)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告項(xiàng)目主持單位(蓋章)：西寧（國(guó)家級(jí)）經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)東川工業(yè)園區(qū)管委會(huì)項(xiàng)目編制單位：青海省林業(yè)工程咨詢中心青?？稍偕茉囱芯克幹迫掌冢? 二0一0年八月項(xiàng)目組長(zhǎng)： 楊志剛（研究員）項(xiàng)目副組長(zhǎng)：趙 恕（高級(jí)經(jīng)濟(jì)師）項(xiàng)目組成員：任浩然（理學(xué)碩士） 趙云凱（注冊(cè)咨詢師）張學(xué)元（注冊(cè)咨詢師）楊 樂（理學(xué)博士）辛士宇（高級(jí)工程師） 編制依據(jù)與原則（一）編制依據(jù)青投(2008)98號(hào)文件《青海省經(jīng)濟(jì)委員會(huì)下達(dá)關(guān)于2008年重點(diǎn)工業(yè)項(xiàng)目前期工作計(jì)劃的通知》；《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》；《中華人民共和國(guó)可再生能源法》；《青海省國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展十一五規(guī)劃綱要》；國(guó)家發(fā)改委發(fā)布的《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》；《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2005年）》《投資項(xiàng)目可行性研究指南》（中國(guó)電力出版社）；《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南（2007年度）》《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)（第三版）》；項(xiàng)目建設(shè)有關(guān)資料。如下表11列出了由國(guó)家發(fā)改委提供的未來幾十年預(yù)計(jì)我國(guó)太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況：產(chǎn)業(yè)規(guī)劃2010E2020E2030E2040E裝機(jī)容量30萬KWp180萬KWp1000萬KWp10000萬KWp年發(fā)電量 140億KWH1500億KWH發(fā)電比例%8%%%表11全國(guó)太陽能裝機(jī)容量及發(fā)電量規(guī)劃太陽能光伏發(fā)電是太陽能利用的一個(gè)主要方面，目前常用的太陽能電池有單晶硅電池、多晶硅電池和非晶硅薄膜電池。根據(jù)電池轉(zhuǎn)化率和硅片厚度變化趨勢(shì)可以測(cè)算多晶硅系統(tǒng)價(jià)格變化趨勢(shì)，最高值分別是22%和150μm，這個(gè)數(shù)值接近晶硅的成本極限；根據(jù)模型測(cè)算，按照年日照1000h測(cè)算，自從1976年非晶硅太陽能電池誕生以來，到現(xiàn)在已經(jīng)有34年的歷史了。如今，非晶硅薄膜太陽能電池技術(shù)已步入成熟， MWp 。4）非晶硅薄膜電池由于沒有晶體硅所需要的周期性原