【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 源戰(zhàn)略、規(guī)劃的需要，設(shè)立可再生能源、農(nóng) 村能源發(fā)展專項(xiàng)資金 規(guī)劃太陽(yáng) 能光伏發(fā)電重點(diǎn)：開展無(wú)電地區(qū)電力建設(shè)，啟 動(dòng)光伏發(fā)電城市應(yīng)用工程，開展光伏電站試點(diǎn)；開展技 術(shù)研發(fā)和裝備制造、產(chǎn)業(yè)體系的建設(shè) 26 我國(guó)太陽(yáng)能裝機(jī)容量及發(fā)電量規(guī)劃 產(chǎn)業(yè)規(guī)劃 2020 年 2020 年 2020 年 2030 年 2050 年 19 裝機(jī)容量 年發(fā)電量 發(fā)電比例 萬(wàn) KWp 億 KWH 3% 30 萬(wàn) KWp 億 KWH % 180 萬(wàn) KWp 億 KWH 8% 1000 萬(wàn) KWp 140 億 KWH % 10000 萬(wàn) KWp 1500 億 KWH % 國(guó)內(nèi)光伏市場(chǎng)概況 我國(guó)光伏發(fā)電的市場(chǎng)主要集中在通信和工業(yè)應(yīng)用、農(nóng)村電氣化和邊遠(yuǎn)地區(qū)的脫網(wǎng)獨(dú)立發(fā)電應(yīng)用等領(lǐng)域（詳見(jiàn)表27），其中偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)電氣化所占的比例最高（ 2020 年的比例為 33%），與國(guó)外不同的是我國(guó)用于并網(wǎng)發(fā)電的比例相對(duì)較少，僅占 4%。相比政府補(bǔ)貼項(xiàng)目，我國(guó)商業(yè)化市場(chǎng)所占份額相對(duì)較高， 2020 年達(dá)到 43%（包括通信與工業(yè)應(yīng)用27%和太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品 16%）。 表 27 我國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)的構(gòu)成與預(yù)測(cè) 2020 2020 年 2020 年 領(lǐng)域 累計(jì)裝機(jī) （ MWp） 市場(chǎng) 份額 累 計(jì)裝機(jī) （ MWp） 市場(chǎng) 份額 累計(jì)裝機(jī) （ MWp） 市場(chǎng) 份額 農(nóng)村電氣化 33 % 150 50% 400 22% 通信和工業(yè) 27 % 45 15% 300 11% 光伏產(chǎn)品 16 20% 32 % 200 17% 城市并網(wǎng)發(fā)電 % 53 % 700 39% 荒漠并網(wǎng)發(fā)電 % 20 % 200 11% 合計(jì) 80 100% 300 100% 1800 100% 根據(jù)《可再生能源法》和《可再生能源“十一五”規(guī)劃》中的有關(guān)內(nèi)容， 我國(guó)光伏市場(chǎng)的規(guī)劃路線初步形成兩個(gè)階段。 第一階段： 20202020 年，光伏重點(diǎn)領(lǐng)域?yàn)檗r(nóng)村電氣化。我國(guó)“新農(nóng)村建設(shè)”規(guī)劃中強(qiáng)調(diào)加快農(nóng)村及邊遠(yuǎn)地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施， 2020 年全國(guó)有近 7000 個(gè)農(nóng)村面臨基建改善和電氣化的政策扶持機(jī)遇，因此加快農(nóng)電普及化是近五年輸配電領(lǐng)域的重點(diǎn)，到 2020 年累計(jì)裝機(jī)達(dá) 150MWp， 占光伏市場(chǎng)的 50%，到 2020 年累計(jì)裝機(jī)達(dá) 400MWp，能夠解決相當(dāng)程度的農(nóng)電匱乏的問(wèn)題。 第二階段： 20202020 年間，城市并網(wǎng)發(fā)電及光伏消費(fèi)品將成為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，尤其是并網(wǎng)發(fā)電，年裝機(jī)容 量將從2020 年的 30 萬(wàn) KWp攀升至 2020 年的 180 萬(wàn) KWp。隨著政府實(shí)質(zhì)性的上網(wǎng)發(fā)電成本補(bǔ)貼政策的出臺(tái)，我國(guó)光伏市場(chǎng)有望在 2020 年前后以驚人的速度啟動(dòng)，成為在全球具有影響力的光伏市場(chǎng)。 隨著中國(guó)對(duì)能源的需求量日益增加，環(huán)保壓力增大，在國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能光伏發(fā)電問(wèn)題也得到了廣泛的關(guān)注。隨著環(huán)境保護(hù)的理念的深入和化石燃料價(jià)格的波動(dòng)，以及我國(guó)和世界各國(guó)政府都紛紛制定了鼓勵(lì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電發(fā)展的政策，并對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的建設(shè)進(jìn)行補(bǔ)貼；太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了發(fā)展的良好機(jī)遇。雖然金融危機(jī)對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響依然存在，但 從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)世界光伏市場(chǎng)的政策推動(dòng)力依然存在，光伏產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)成長(zhǎng)依然強(qiáng)勁。 太陽(yáng)能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來(lái)會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。預(yù)計(jì)到 2030 年，可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到 30％以上，而太陽(yáng)能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到 10％以上；到 2040 年，可再生能源將占總能耗的 50％以上，太陽(yáng)能光伏發(fā)電將占總電力的 20％以上；到21 世紀(jì)末，可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到 80％以上，太陽(yáng)能發(fā)電將占到 60％以上。這些數(shù)字足以顯示 出太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位。由此可以看出，太陽(yáng)能電池市場(chǎng)前景廣闊。 建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品方案 建設(shè)規(guī)模 根據(jù)市場(chǎng)需求和企業(yè)實(shí)際現(xiàn)狀，本項(xiàng)目擬采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的全自動(dòng)太陽(yáng)能電池片印刷設(shè)備、全自動(dòng)太陽(yáng)能電池片測(cè)試分選設(shè)備、燒結(jié)爐及測(cè)試儀等設(shè)備，配置相關(guān)輔助設(shè)備，以形成年產(chǎn) 100 MW 晶體硅太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)能力。 產(chǎn)品方案 根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況和市場(chǎng)調(diào)查，本項(xiàng)目的產(chǎn)品方案擬定為： 太陽(yáng)能電池片： 100MW/年 產(chǎn)品主要質(zhì)量指標(biāo) 符合國(guó)家及行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 要求。光伏太陽(yáng)能行業(yè)主要的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T95351998：地面用晶體硅光伏組件設(shè)計(jì)鑒定和定型，相對(duì)應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是 IEC6121591993標(biāo)準(zhǔn)。目前，晶體硅太陽(yáng)能電池片的主要標(biāo)準(zhǔn)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《單晶硅太陽(yáng)電池總規(guī)范》（ GB1263290）， 該規(guī)范對(duì)單晶硅太陽(yáng)電池的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)項(xiàng)目制訂了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。 生產(chǎn)計(jì)劃 項(xiàng)目建設(shè)期為二年，項(xiàng)目建成后第一年為投產(chǎn)年，生產(chǎn)量達(dá)到設(shè)計(jì)能力的 80%，第二年后進(jìn)入達(dá)產(chǎn)期，年產(chǎn)量達(dá)到 100%的設(shè)計(jì)能力。 第三章 原料及輔助材料供應(yīng) 原輔材料供應(yīng) 主要原輔材料用量 根據(jù)建設(shè)規(guī)模和產(chǎn)品方案，本項(xiàng)目為年產(chǎn) 100MW 晶體硅太陽(yáng)能電池片。因此，根據(jù)產(chǎn)品方案測(cè)算，項(xiàng)目年需主要原、輔材料用量估算如下： 表 31 項(xiàng)目主要原輔材料估算表 序號(hào) 名 稱 單 位 數(shù) 量 備注 1 硅基片 萬(wàn)片 3600 河北晶龍實(shí)業(yè)有限公司 上海通用硅材料有限公司 2 鋁漿 噸 100 美國(guó) 3 銀漿 噸 8 美國(guó) 4 銀鋁漿 噸 美國(guó) 5 其他輔助材料 市場(chǎng)采購(gòu) 主要原輔材料質(zhì)量要求 本項(xiàng)目所需原輔材料的質(zhì)量均必須符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的品 質(zhì)指標(biāo)，并且要滿足客戶要求，以確保最終成品的質(zhì)量。原輔料購(gòu)入需進(jìn)行各類指標(biāo)的檢測(cè)、并按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收，質(zhì)量達(dá)到中華人民共和國(guó)太陽(yáng)能電池的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。 原、輔材料來(lái)源 本項(xiàng)目中所用的主要生產(chǎn)原料 —— 硅基片、鋁漿、銀漿，均為常規(guī)材料，如遇國(guó)內(nèi)硅基片市場(chǎng)相對(duì)緊張，也可采取進(jìn)口原料。其他原料國(guó)內(nèi)原料市場(chǎng)供應(yīng)充足。企業(yè)可根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格自行在專業(yè)市場(chǎng)采購(gòu)解決。項(xiàng)目的主要采購(gòu)地為江蘇、江西、上海等地，企業(yè)目前已建立了長(zhǎng)期供貨協(xié)議，以穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量和供應(yīng)數(shù)量，來(lái)保障本項(xiàng)目的需要。包裝材料等國(guó)際、國(guó)內(nèi)供應(yīng)充足，可在 專業(yè)市場(chǎng)上直接采購(gòu)。 原料和成品的貯存 主要原材料入庫(kù) 本項(xiàng)目所需的原材料均需驗(yàn)收入庫(kù)，各類原材料的質(zhì)量指標(biāo)按中華人民共和國(guó)相關(guān)行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收，不合格原材料不得進(jìn)倉(cāng)入庫(kù)，應(yīng)嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。 原料的貯存 本項(xiàng)目原料的貯存量一般為 10～ 20 天的生產(chǎn)用量，貯存于企業(yè)各分類原料倉(cāng)庫(kù)內(nèi)。 產(chǎn)成品的貯存 產(chǎn)成品的貯存為 7～ 10 個(gè)天左右的生產(chǎn)量，貯存于企業(yè)專用成品倉(cāng)庫(kù)。成品按用戶的要求包裝。 本項(xiàng)目的成品、原料及包裝材料貯存于各分類倉(cāng)庫(kù)內(nèi)。庫(kù) 內(nèi)的保管應(yīng)按批號(hào)分存、建立嚴(yán)格的分發(fā)料制度、杜絕混批號(hào)等問(wèn)題造成不必要的事故。各類倉(cāng)庫(kù)應(yīng)符合所存物品的存放條件、建立責(zé)任體系、保證存放安全。企業(yè)已建立成熟的管理體系和檢驗(yàn)手段，項(xiàng)目所需的物品存放可納入這一體系統(tǒng)一管理。 第四章 工藝技術(shù)方案和設(shè)備選擇 生產(chǎn)工藝路線及工藝流程 概述 根據(jù)本項(xiàng)目采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的全自動(dòng)太陽(yáng)能電池片測(cè)試分選設(shè)備、燒結(jié)爐及測(cè)試儀等設(shè)備，以形成年產(chǎn) 100MW 晶體硅太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)能力的要求，公司在本項(xiàng)目中生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備的選擇原則是： (1) 設(shè)備要先進(jìn)、實(shí)用 ，自動(dòng)化程度高，維修方便，節(jié)水節(jié)能，符合環(huán)保要求； (2) 適應(yīng)“多品種、高質(zhì)量、快交貨”的生產(chǎn)機(jī)制； (3) 滿足生產(chǎn)晶體硅太陽(yáng)能電池片的生產(chǎn)要求。 本項(xiàng)目選擇的設(shè)備須成熟可靠、性價(jià)比高，結(jié)構(gòu)先進(jìn)合理、性能穩(wěn)定、生產(chǎn)能力配套性好，可形成高質(zhì)高效具有先進(jìn)性能的生產(chǎn)線，使產(chǎn)品達(dá)到優(yōu)質(zhì)水平參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí)，本項(xiàng)目在吸收其他同行業(yè)企業(yè)工藝技術(shù)的先進(jìn)性和可靠性的同時(shí)，靈活選擇適合本企業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)工藝，充分利用先進(jìn)設(shè)備具有較高精度的特點(diǎn)，在規(guī)模和技術(shù)方面提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。 工藝路線選擇 本項(xiàng)目 選擇的生產(chǎn)工藝可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的大規(guī)格、多品種要求，達(dá)到產(chǎn)品生產(chǎn)靈活、工藝操作便利，產(chǎn)品質(zhì)量控制方便，可提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)能減少占地。 項(xiàng)目工藝流程 根據(jù)產(chǎn)品方案，本項(xiàng)目主要生產(chǎn)工藝的流程采用國(guó)內(nèi)較為成熟的工藝路線，基本上是從硅片的開箱檢測(cè)與裝盒開始、然后在加工車間去除油污及制絨、擴(kuò)散制作表面 PN 結(jié)然后檢測(cè)、等離子體刻蝕周邊 PN 結(jié)及抽測(cè)效果、二次清洗，然后在表面處理車間完成制備表面減反射層、印刷背面電極、背電場(chǎng)、正面電極，然后經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)，最后經(jīng)檢測(cè)車間檢測(cè)合格后入庫(kù)。太陽(yáng)能電池硅片生產(chǎn)工藝流程圖 如下： 圖 41 太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工藝流程圖 主要工藝流程說(shuō)明： ① 清洗、制絨：首先用堿（或酸）腐蝕硅片，以去除硅片表面機(jī)械損傷。而后進(jìn)行硅片表面絨化，現(xiàn)在常用的硅片的厚度 180 m 左右。 去除硅片表面損傷層是太陽(yáng)電池制造的第一道常規(guī)工序，主要是通過(guò)化學(xué)腐蝕，硅片化學(xué)腐蝕的主要目的是消除切片帶來(lái)的表面損傷，同時(shí)也能起到一定的絨面效果，從而減少光反射。 ② 甩干、：清洗后的硅片使用離心甩干機(jī)進(jìn)行甩干。 ③ 擴(kuò)散、刻蝕：多數(shù)廠家都選用 p 型硅片來(lái)制作太陽(yáng)電池，那么一般用 POCL3 液態(tài)源作為擴(kuò)散源。擴(kuò)散設(shè)備 可用橫向石英管或鏈?zhǔn)綌U(kuò)散爐 ,進(jìn)行磷擴(kuò)散形成 n 型層。擴(kuò)散的最高溫度可達(dá)到 850900℃。這種方法制出的結(jié)均勻性好，方塊電阻的不均勻性小于 10％，少子壽命大于 10 微秒。擴(kuò)散過(guò)程遵從如下反應(yīng)式： 硅片清洗制絨甩干擴(kuò)散刻蝕 烘干 印刷 (鋁 ) 烘干印刷 (銀 ) 減反射 印刷 (銀 ) 燒結(jié)檢測(cè)包裝入庫(kù) 4POCL3 ＋ 3O2（過(guò)量）→ 2P2O5＋ 2CL2（氣） 2P2O5＋ 5Si → 5SiO 2 + 4P 背腐蝕去磷硅玻璃和邊緣 PN 節(jié)：用化學(xué)方法除去擴(kuò)散層 SiO2與 HF 生成可溶于水的 SiF62，從而使硅表面 的磷硅玻璃（摻 P2O5的 SiO2） 溶解，化學(xué)反應(yīng)為： SiO2 ＋ 6HF → H2（ SiF6）＋ 2H2O ④ 減反射：采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積 (PECVD: Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 技術(shù)在電池表面沉積一層氮化硅減反射膜，不但可以減少光的反射，由于在制備 SiNx 減反膜過(guò)程中大量的氫原子進(jìn)入，能夠起到很好的表面鈍化和體鈍化的效果，這對(duì)于具有大量晶界的多晶硅材料而言，由于晶界的懸掛健被飽和，從而降低了復(fù)合中心的作用。由于具有明顯的表面鈍化和體鈍 化作用，因此可以用比較差一些的材料來(lái)制作太陽(yáng)電池。由于增強(qiáng)對(duì)光的吸收性的同時(shí)，氫原子對(duì)太陽(yáng)電池起到很好的表面和體內(nèi)鈍化作用，從而提高了電池的短路電流和開路電壓。 ⑤ 印刷 +燒結(jié)：為了從電池上獲取電流，一般在電池的正、背兩面制作電極。正面柵網(wǎng)電極的形式和厚度要求一方面要有高的透過(guò)率，另一方面要保證柵網(wǎng)電極有一個(gè)盡可能低的接觸電阻。背面做成 BSF 結(jié)構(gòu)，以減小表面電子復(fù)合 ,印刷后高溫?zé)Y(jié)。電池生產(chǎn)工序就完成了 。 ⑥ 檢測(cè)分選：為了保證產(chǎn)品質(zhì)量得一致性，通常要對(duì)每個(gè)電池測(cè)試，并按電流和功率大小進(jìn)行分類，可根據(jù)電池效率進(jìn)行分級(jí)。 ⑦包裝入庫(kù)：將分選好的電池片進(jìn)行包裝，并入庫(kù)。 產(chǎn)品質(zhì)量 本項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，國(guó)際客戶有要求的應(yīng)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求控制，要求成品出廠合格率達(dá) 99%以上。力求使產(chǎn)品質(zhì)量完全符合或超過(guò)國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 工藝設(shè)備 主要設(shè)備選型原則和理由 本項(xiàng)目在設(shè)備選用上，是從產(chǎn)品定位出發(fā)，選用適用的國(guó)內(nèi)外先進(jìn)設(shè)備。對(duì)設(shè)備基本要求一是配備先進(jìn)，自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)連續(xù)性好；二是性能可靠，環(huán)保節(jié)能；操作方便，適應(yīng)性強(qiáng)；三是具有先進(jìn)的檢測(cè)功能和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外的 雙向交流功能；四是在組裝生產(chǎn)線中，設(shè)計(jì)成全自動(dòng)流水線，提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在深入調(diào)研考察基礎(chǔ)上，擇優(yōu)選用。 選用的國(guó)外先進(jìn)設(shè)備在性能方面主要有以下特點(diǎn)： (1) 全自動(dòng)太陽(yáng)能電池片印刷設(shè)備及測(cè)試分選設(shè)備 意大利 Baccini 股份有限公司在 80 年代初期開創(chuàng)性地將絲網(wǎng)印刷用于制造太陽(yáng)能電池，并率先實(shí)行全流水線生產(chǎn)。 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。其工作原理為：利用絲網(wǎng)圖形部分網(wǎng)孔透過(guò)漿料，用刮刀在絲網(wǎng)的漿料部位施加一定壓力，同時(shí)朝絲網(wǎng)另一端移動(dòng)。油墨在移動(dòng)中被刮刀從 圖形部分的網(wǎng)孔中擠壓到基片上。由于漿料的粘性作用使印跡固著在一定范圍內(nèi)，印刷中刮板始終與絲網(wǎng)印版和基片呈線性接觸，接觸線隨刮刀移動(dòng)而移動(dòng)，從而完成印刷行程，在電池表面上制作出正、負(fù)兩個(gè)電極。 該生產(chǎn)線仍處于領(lǐng)先地位并已發(fā)展到由配置有集成直線電機(jī)的計(jì)算機(jī)來(lái)控制。 能電池兩側(cè)電極的生產(chǎn)、 、充電、試驗(yàn)和成品電池的分選都是在生產(chǎn)線上完成的。 ①全自動(dòng)太陽(yáng)能電池片印刷設(shè)備技術(shù)指標(biāo) 電池尺寸： 125mmx125mm、