【正文】 陽能光伏發(fā)電技術(shù)普遍得到各國(guó)政府的重視和支持?？焖侔l(fā)展的光伏市場(chǎng)起到對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)力拉動(dòng)作用，導(dǎo)致了太陽級(jí)硅材料近年來嚴(yán)重短缺。表1 過去10 年世界太陽能電池/組件的年發(fā)貨量和累計(jì)用量（GWp）年1998199920002001200220032004200520062007累計(jì)用量年發(fā)貨量年增長(zhǎng)率（%）世界主要國(guó)家和地區(qū)的光伏電池/組件產(chǎn)量2006年按照光伏電池產(chǎn)量大小依次為：日本、德國(guó)、中國(guó)、美國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣、歐洲其他、亞洲其他和世界其余國(guó)家。而亞洲的太陽能電池生產(chǎn)主要在中國(guó)大陸、中國(guó)臺(tái)灣和日本。從中不難看出光伏產(chǎn)品的主要流向以及世界不同國(guó)家和地區(qū)光伏市場(chǎng)的啟動(dòng)程度。這進(jìn)一步證明“上網(wǎng)電價(jià)法”是迄今為止全球所采取的啟動(dòng)光伏市場(chǎng)中最有效、最科學(xué)的舉措。表4給出并網(wǎng)光伏發(fā)電市場(chǎng)份額逐年增長(zhǎng)的情況。世界許多權(quán)威組織的預(yù)測(cè)、發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的發(fā)展路線圖以及計(jì)劃的實(shí)施情況給予了最有力的說明。2020年世界的光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量將達(dá)到200 GWp，其中美、日、歐安裝總量超過世界總量的50％。表5 美歐日太陽能光伏發(fā)電路線圖及世界光伏發(fā)電預(yù)測(cè)(累計(jì)光伏系統(tǒng)安裝量，GWp)年度2000201020202030美國(guó)36200歐洲41200日本30205世界總計(jì)（AIP）2001850注：數(shù)據(jù)來源：Japanese，US，EPIA and EREC 2040 scenarios（EREC European Renewable Energy Council，EPIA European Photovoltaic Industry Agency，AIP Advanced International Policy Scenario）表6 光伏發(fā)電成本預(yù)測(cè)年200420102020日本（Yen/KWh）302314歐洲（Euro/KWh）美國(guó)（Cents/KWh）綜上所述，世界各種權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)可再生能源替代速度和光伏發(fā)電未來前景的的預(yù)測(cè)具有高度一致性。該預(yù)測(cè)超出以前曾經(jīng)作出過的預(yù)測(cè)，其中2010 年光伏電池/組件的年產(chǎn)量超過15GWp，比5 年前路線圖（表5）中2010 年的累計(jì)安裝量14GWp還多。2007年太陽能電池的實(shí)際產(chǎn)量4 GWp，與預(yù)測(cè)值完全一致，薄膜電池的實(shí)際產(chǎn)量為350MWp，僅為圖2中預(yù)測(cè)值（）的一半，說明對(duì)薄膜電池的估計(jì)過于樂觀，對(duì)此需要冷靜分析。要實(shí)現(xiàn)2020年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值比2000年翻兩番的目標(biāo)，全國(guó)能源消費(fèi)量將至少比2000年翻一番，能源供需矛盾將進(jìn)一步加劇。光伏市場(chǎng)拉動(dòng)著多晶硅材料產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。2004－2007 年世界多晶硅的產(chǎn)量及2008－2015 年的預(yù)測(cè)solar Annual 2007在國(guó)內(nèi)外光伏市場(chǎng)需求的拉動(dòng)下，中國(guó)多晶硅產(chǎn)業(yè)自2005年以來發(fā)展迅速。一期建設(shè)基本上都在2006－2009年期間開始，在2007－2010年期間建成投產(chǎn)。全國(guó)單晶硅爐子數(shù)約2400臺(tái)，總能力約14400噸/年，擁有多晶硅鑄造爐230臺(tái)，合計(jì)能力約7000噸/年；單晶硅和多晶硅合計(jì)總能力約21400噸/年。2002007年比上一年的增長(zhǎng)率分別為201％%，顯示太陽能電池持續(xù)快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭。2004年以前中國(guó)薄膜電池產(chǎn)業(yè)以單結(jié)非晶硅電池為主，非晶硅雙結(jié)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快。分析其原因：一是由于世界光伏市場(chǎng)的拉動(dòng)，二是薄膜電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)不斷走向成熟，三是太陽級(jí)多晶硅材料短缺成為世界光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約因素，從而加速了薄膜電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。中國(guó)光伏組件產(chǎn)品絕大部分出口，因此光伏組件價(jià)格基本上跟隨國(guó)際價(jià)格。二、中國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)發(fā)展概況中國(guó)光伏市場(chǎng)發(fā)展總體上與時(shí)俱進(jìn)，穩(wěn)步發(fā)展。太陽能光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟，具有廣闊的發(fā)展前景。2007年8月31日，國(guó)家發(fā)改委正式發(fā)布中國(guó)《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》（發(fā)改能源（2007）2174 號(hào)）；2008年3月3日又發(fā)布了《可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》（發(fā)改能源（2008）610號(hào)），進(jìn)一步明確了中國(guó)可再生能源的發(fā)展目標(biāo)。根據(jù)我國(guó)政府的發(fā)展規(guī)劃，2015～2020年后中國(guó)將迎來光伏市場(chǎng)的高速發(fā)展期，因此中國(guó)是全球光伏產(chǎn)業(yè)最大的潛在市場(chǎng)。從產(chǎn)業(yè)及市場(chǎng)分析看目前面臨的投資風(fēng)險(xiǎn)主要有以下幾點(diǎn)：（1）原材料供應(yīng)不足，從全球范圍看，2009～2011年光伏發(fā)電主要原材料多晶硅供應(yīng)缺口分別為7500噸，1460噸，7560噸，未來兩年硅料供應(yīng)緊張是太陽能行業(yè)最主要的風(fēng)險(xiǎn)。（4）政府缺乏配套政策支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展和刺激內(nèi)需市場(chǎng)。（2）原材料成本上漲：今年普遍預(yù)測(cè)是高純度多晶硅的價(jià)格頂點(diǎn)，目前隨著硅礦開采量的提升，高純度多晶硅價(jià)格回落，目前已回落至50美元/kg左右。(4)政策及內(nèi)需市場(chǎng)：目前中國(guó)政府已經(jīng)指定了大量鼓勵(lì)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展及擴(kuò)大內(nèi)需市場(chǎng)的法規(guī)文件，尤其是“十一、五”規(guī)劃和2020 年光伏發(fā)展年度規(guī)劃，明確了光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向及內(nèi)需市場(chǎng)拓展目標(biāo)。優(yōu)先支持太陽能光伏組件應(yīng)與建筑物實(shí)現(xiàn)構(gòu)件化、一體化項(xiàng)目、并網(wǎng)式太陽能光電建筑應(yīng)用項(xiàng)目和學(xué)校、醫(yī)院、政府機(jī)關(guān)等公共建筑應(yīng)用光電項(xiàng)目。并且，用戶剩余的發(fā)電量可傳輸至發(fā)電公司，電力機(jī)構(gòu)將給與現(xiàn)金返還或者補(bǔ)貼。2007年尚德產(chǎn)量超過325兆瓦，銷售收入超過100億元，名列世界光伏行業(yè)第二（落后于德國(guó)QCell公司），2007年底總產(chǎn)能將達(dá)到480兆瓦，根據(jù)尚德第二個(gè)五年計(jì)劃，到2012年將形成硅材料、硅基電池、硅薄膜電池、光伏組件和發(fā)電系統(tǒng)及光伏建筑一體化的完整產(chǎn)業(yè)鏈，將形成產(chǎn)能5GW（5000兆瓦），銷售收入突破1000億元。目前公司三期工程已經(jīng)投產(chǎn)，形成600兆瓦生產(chǎn)能力，預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值160億元，出口創(chuàng)匯15億美元，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)35億元。本項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)200MW組件，中間產(chǎn)品包括100MW硅片、25MW電池片及，產(chǎn)品都將通過UL、IEC、TUV國(guó)際認(rèn)證。廠址位于XX，對(duì)項(xiàng)目的原材料供應(yīng)和產(chǎn)品銷售市場(chǎng)的開發(fā)、拓展等方面可起到積極的作用；開發(fā)區(qū)給予各種優(yōu)惠的投資政策，政府的支持有利于企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展；開發(fā)區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施齊全，生產(chǎn)輔助設(shè)施配套條件好。10′，東經(jīng)118176。南北最大縱距123公里，東西最大橫距74公里，總面積7923平方公里。境內(nèi)南北氣候差異不明顯。凹陷和凸起自北而南主要有：埕子口凸起（東端）、車鎮(zhèn)凹陷（東部）、義和莊凸起（東部）、沾化凹陷（東部）、陳家莊凸起、東營(yíng)凹陷（東半部）、廣饒凸起（部分）等。全市微地貌有5種類型：古河灘高地，%，主要分布于黃河決口扇面上游；河灘高地，%，主要分布于黃河河道至大堤之間；微斜平地，%，是崗、洼過渡地帶；淺平洼地，%，小清河以南主要分布于古河灘高地之間，小清河以北主要分布于微斜平地之中、緩崗之間和黃河故道低洼處；海灘地，%，與海岸線平行呈帶狀分布。90年代以來黃河年徑流量減少，經(jīng)常出現(xiàn)斷流。全市除黃河外共有骨干排水河道30條。負(fù)10米等深線以內(nèi)淺海面積4800平方公里。冬季沿岸有3個(gè)月冰期，海水流冰范圍為5~10海里，鹽度在30‰左右；春季海水溫度為12℃~20℃，鹽度多為22‰~31‰；夏季海水溫度為24℃~28℃，鹽度為21‰~30‰；黃河入?？诟浇Ｄ甏嬖诘蜏氐望}水舌。三、自然資源土地資源。主要分布在小清河以南地區(qū)，其北為咸水區(qū)。至2007年底，勝利油田共發(fā)現(xiàn)不同類型油氣田75個(gè)，其中約85%集中在東營(yíng)市境內(nèi)。四、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況2008年，在市委、市政府的正確領(lǐng)導(dǎo)下，東營(yíng)市上下以黨的十七大和十七屆三中全會(huì)精神為指導(dǎo)，深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，解放思想，開拓創(chuàng)新，真抓實(shí)干，勇克時(shí)艱，積極應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中出現(xiàn)的各種矛盾和問題，扎實(shí)推進(jìn)黃河三角洲開發(fā)建設(shè)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)保持了健康較快增長(zhǎng)，各項(xiàng)社會(huì)事業(yè)穩(wěn)步協(xié)調(diào)發(fā)展。五、交通條件處在東北經(jīng)濟(jì)區(qū)至中原經(jīng)濟(jì)區(qū)和京、津、塘經(jīng)濟(jì)區(qū)至山東半島經(jīng)濟(jì)區(qū)的交匯點(diǎn)上，是黃河經(jīng)濟(jì)協(xié)作帶和環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈的結(jié)合部。第五章 工程技術(shù)方案第一節(jié) 項(xiàng)目組成本項(xiàng)目擬建在 XX征用土地216000平方米，建設(shè)車間和倉(cāng)庫、辦公室，并適當(dāng)建設(shè)配套設(shè)施，購(gòu)置關(guān)鍵設(shè)備，滿足生產(chǎn)的基本需求，形成年產(chǎn)40MW單晶硅錠、60MW多晶硅錠及100MW硅片（WAFER）、25MW電池片（CELL）、200MW組件（MODULE）及伺服系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。一、單晶硅錠的制備工藝太陽電池單晶硅錠生產(chǎn)技術(shù)主要有切克勞斯基法（CZ法）與區(qū)熔法（FZ法），區(qū)熔法（FZ法）由于硅中雜質(zhì)的分凝效應(yīng)和蒸發(fā)效應(yīng)，可獲得高純單晶硅，但液固相轉(zhuǎn)變溫度高，能耗大，多次區(qū)熔提純成本高。本項(xiàng)目生產(chǎn)所用直拉單晶爐是采用切克勞斯基法的技術(shù)。CZ900A型單晶爐二、多晶硅錠的制備工藝根據(jù)生長(zhǎng)方法的不同，多晶硅可分為等軸晶、柱狀晶。熱交換法及布里曼法都是把熔化及凝固置于同一坩堝中（ 避免了二次污染），其中熱交換法是將硅料在坩堝中熔化后，在坩堝底部通冷卻水或冷氣體，在底部進(jìn)行熱量交換，形成溫度梯度，促使晶體定向生長(zhǎng)。本項(xiàng)目采用中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十八研究所研發(fā)的擁有先進(jìn)技術(shù)的R134501型多晶硅鑄錠爐，它采用先進(jìn)的多晶硅定向凝固技術(shù)，將硅料高溫熔融后通過特殊工藝定向冷凝結(jié)晶,從而達(dá)到太陽能電池生產(chǎn)用多晶硅品質(zhì)的要求，是一種適用于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，高精度、高可靠性、自動(dòng)化程度高的智能化大生產(chǎn)設(shè)備。R134501型多晶硅鑄錠爐三、硅片的加工工藝硅片的加工是將硅錠經(jīng)表面整形、切割、研磨、腐蝕、拋光、清洗等工藝，加工成具有一定寬度、長(zhǎng)度、厚度、晶向和高度、表面平行度、平整度、光潔度，表面無缺陷、無崩邊、無損傷層，高度完整、均勻、光潔的鏡面硅片。所謂切片，就是硅錠通過鑲鑄金剛砂磨料的刀片(或鋼絲)的高速旋轉(zhuǎn)、接觸、磨削作用，定向切割成為要求規(guī)格的硅片。切片工藝技術(shù)的原則要求是：①切割精度高、表面平行度高、翹曲度和厚度公差小。四、晶體生產(chǎn)及切片工藝流程硅料分選硅料清洗晶體生長(zhǎng)切段切方切片硅片清洗硅片檢驗(yàn)硅片包裝晶體生產(chǎn)及切片工藝流程示意圖第三節(jié) 太陽能電池片（CELL）工藝技術(shù)方案電池片生產(chǎn)工藝較復(fù)雜，要經(jīng)過硅片檢測(cè)、表面制絨、擴(kuò)散制結(jié)、去磷硅玻璃、等離子刻蝕、鍍減反射膜、絲網(wǎng)印刷、快速燒結(jié)和檢測(cè)分裝等主要步驟。其中，光伏硅片檢測(cè)儀對(duì)硅片表面不平整度進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)檢測(cè)硅片的尺寸和對(duì)角線等外觀參數(shù)；微裂紋檢測(cè)模塊用來檢測(cè)硅片的內(nèi)部微裂紋；另外還有兩個(gè)檢測(cè)模組，其中一個(gè)在線測(cè)試模組主要測(cè)試硅片體電阻率和硅片類型，另一個(gè)模塊用于檢測(cè)硅片的少子壽命。而后進(jìn)行硅片表面絨化，現(xiàn)在常用的硅片的厚度180mm左右。擴(kuò)散一般用三氯氧磷液態(tài)源作為擴(kuò)散源。制造PN結(jié)是太陽能電池生產(chǎn)最基本也是最關(guān)鍵的工序。因此，必須對(duì)太陽能電池周邊的摻雜硅進(jìn)行刻蝕，以去除電池邊緣的PN結(jié)?；钚苑磻?yīng)基團(tuán)由于擴(kuò)散或者在電場(chǎng)作用下到達(dá)SiO2表面，在那里與被刻蝕材料表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并形成揮發(fā)性的反應(yīng)生成物脫離被刻蝕物質(zhì)表面，被真空系統(tǒng)抽出腔體。去磷硅玻璃的設(shè)備一般由本體、清洗槽、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械臂、電氣控制系統(tǒng)和自動(dòng)配酸系統(tǒng)等部分組成，主要?jiǎng)恿υ从袣浞?、氮?dú)?、壓縮空氣、純水，熱排風(fēng)和廢水?，F(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中常采用PECVD設(shè)備制備減反射膜。這樣厚度的薄膜具有光學(xué)的功能性。絲網(wǎng)印刷是采用壓印的方式將預(yù)定的圖形印刷在基板上，該設(shè)備由電池背面銀鋁漿印刷、電池背面鋁漿印刷和電池正面銀漿印刷三部分組成。八、快速燒結(jié)經(jīng)過絲網(wǎng)印刷后的硅片，不能直接使用，需經(jīng)燒結(jié)爐快速燒結(jié)，將有機(jī)樹脂粘合劑燃燒掉，剩下幾乎純粹的、由于玻璃質(zhì)作用而密合在硅片上的銀電極。第四節(jié) 電池組件封裝工藝技術(shù)方案組件線又叫封裝線，封裝是太陽能電池生產(chǎn)中的關(guān)鍵步驟，沒有良好的封裝工藝，多好的電池也生產(chǎn)不出好的組件板。二、工藝簡(jiǎn)介電池測(cè)試：由于電池片制作條件的隨機(jī)性，生產(chǎn)出來的電池性能不盡相同，所以為了有效的將性能一致或相近的電池組合在一起，所以應(yīng)根據(jù)其性能參數(shù)進(jìn)行分類；電池測(cè)試即通過測(cè)試電池的輸出參數(shù)（電流和電壓）的大小對(duì)其進(jìn)行分類。焊帶的長(zhǎng)度約為電池邊長(zhǎng)的2倍。（敷設(shè)層次：由下向上：玻璃、EVA、電池、EVA、玻璃纖維、背板）。固化溫度為150℃。各邊框間用角鍵連接。第五節(jié) 伺服系統(tǒng)方案太陽能作為一種清潔無污染的能源, 發(fā)展前景非常廣闊, 太陽能發(fā)電已成為全球發(fā)展速度最快的技術(shù)。太陽發(fā)電自動(dòng)光源跟蹤系統(tǒng)憑借多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，不斷調(diào)整太陽能電池板，達(dá)到最佳的角度和位置，獲得最強(qiáng)烈的陽光。雖然太陽在太空中的位置時(shí)刻都在變化，但其運(yùn)行卻具有嚴(yán)格的規(guī)律性，在地平坐標(biāo)系中，太陽的位置可由高度角a與方位角φ來確定，公式如下：式中： δ為太陽赤緯角；φ為當(dāng)?shù)氐木暥冉?；ω為時(shí)角?？刂茊卧山嵌扔?jì)算及反饋控制、啟動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生、電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生、保護(hù)信號(hào)處理與人機(jī)通訊5個(gè)部分組成。(1)角度計(jì)算及反饋控制單片機(jī)通過外擴(kuò)三態(tài)鎖存器輸入口獲取時(shí)鐘模塊產(chǎn)生的時(shí)間信號(hào)與光電旋轉(zhuǎn)編碼器的位置信號(hào)后，利用單片機(jī)快速運(yùn)算處理能力用軟件加以實(shí)現(xiàn)；(2)電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成本項(xiàng)目采用的是步進(jìn)電機(jī)，其驅(qū)動(dòng)脈沖由單片機(jī)內(nèi)部自帶的10位PWM波發(fā)生模塊產(chǎn)生，只需在軟件中設(shè)置相應(yīng)的有關(guān)參數(shù)就可改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速； (3)上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是利用單片機(jī)內(nèi)部自帶的異步接受／發(fā)送器等功能模塊，硬件部分只需加MAX 232加以電平轉(zhuǎn)換，便可實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸； (4)考慮到光伏發(fā)電只有在太陽光強(qiáng)滿足一定強(qiáng)度的時(shí)候才能發(fā)電，啟動(dòng)信號(hào)主要是利用光敏二極管檢測(cè)光強(qiáng)，保證系統(tǒng)在夜間或陰雨天不滿足發(fā)電條件的情況下，系統(tǒng)停止跟蹤，檢測(cè)主要由放大、比較與光耦隔離3個(gè)部分組成。 首先對(duì)單片機(jī)進(jìn)行初始化，之后讀取系統(tǒng)初始校驗(yàn)值作為光電旋轉(zhuǎn)編碼器的位置