【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 是技術(shù)。 在多晶硅價(jià)格出現(xiàn)供給缺口后，幾大廠商紛紛推出了自己的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，市場(chǎng)也預(yù)計(jì)多晶硅的供給瓶頸將在 08年隨著新增產(chǎn)量的陸續(xù)投產(chǎn)而徹底消失。但實(shí)際情況卻是，隨著多晶硅價(jià)格的不斷上漲，在目前多晶硅毛利率接近 80%的情況下，上游原料供給商紛紛放慢擴(kuò)產(chǎn)步伐，試圖使價(jià)格在高位運(yùn)行的時(shí)間盡量延長(zhǎng)。而且多晶硅的生產(chǎn)從建成到達(dá)產(chǎn)也需要一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間，所以 “ 擁硅為王 ” 成為當(dāng)前光伏產(chǎn)業(yè)最顯著的特點(diǎn)，整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)的利潤(rùn)構(gòu)成已形成一個(gè)倒金字塔結(jié)構(gòu)，利潤(rùn)率由上至下逐漸減少。 光伏產(chǎn)業(yè)未來(lái)路向何方 隨著原油價(jià)格突 破百元大關(guān)，美國(guó)、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家在巴厘島路線圖上簽字，發(fā)展以太陽(yáng)能為主的新能源產(chǎn)業(yè)從而從根本上解決困擾人類的能源、環(huán)境及氣候問(wèn)題已經(jīng)在全球范圍內(nèi)達(dá)成共識(shí)，可以說(shuō)對(duì)于太陽(yáng)能行業(yè)的前景我們不須質(zhì)疑，也許中間會(huì)有曲折，但方向不會(huì)改變。新能源對(duì)傳統(tǒng)能源的取代是一個(gè)必然的趨勢(shì)，也是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，誰(shuí)也無(wú)法預(yù)測(cè)這個(gè)取代的過(guò)程將持續(xù)多久，在哪個(gè)時(shí)刻達(dá)到一個(gè)由量變向質(zhì)變的轉(zhuǎn)化。 對(duì)于光伏行業(yè)來(lái)說(shuō)，最終促使它代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的因素一定是在價(jià)格上具備了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，而 要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，從目前看只能通過(guò)兩種途徑。一是通過(guò)國(guó)家補(bǔ)貼 ，這種途徑是國(guó)家從可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)角度出發(fā)，通過(guò)強(qiáng)制性政策對(duì)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行扶植，德國(guó)和西班牙就是最好的例子。但在世界上大部分國(guó)家，傳統(tǒng)的能源及資源消耗型產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中仍占大量比重，對(duì)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)作用也不可忽視，如果要通過(guò)降低經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度來(lái)限制這些行業(yè)從而推動(dòng)新能源的發(fā)展顯然是不 切實(shí)際的，這也是為什么新能源行業(yè)在發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展的最迅速的原因。 還有一種途徑就是技術(shù)進(jìn)步所帶來(lái)的成本下降。多晶硅價(jià)格的高企就迫使各生產(chǎn)商絞盡腦汁來(lái)提高原材料的利用率，如不斷提高的硅片切割技術(shù)，使硅片的厚度不斷降低，并有效控制了切割 過(guò)程中的原料磨損；同時(shí)通過(guò)降低硅料廢品率及廢舊品的回收利用等措施大幅提高原材料的使用效率。 提到技術(shù)進(jìn)步就不得不提一下薄膜太陽(yáng)能電池，與晶體硅太陽(yáng)能電池相比，薄膜太陽(yáng)能電池具有弱光應(yīng)用性強(qiáng)及形狀可塑性強(qiáng)等特點(diǎn)，晶體硅價(jià)格的上漲無(wú)形中推動(dòng)了薄膜太陽(yáng)能電池的發(fā)展，目前薄膜太陽(yáng)能電池已占到世界光伏市場(chǎng)份額的 10%左右，伴隨著多晶硅價(jià)格的走高，薄膜太陽(yáng)能電池的發(fā)展有望進(jìn)一步加速。當(dāng)然薄膜電池也存在自身的不足，如硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池效率高，成本較單晶硅電池低，并且也易于大規(guī)模 生產(chǎn)，但由于鎘有劇毒，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。砷化鎵 (GaAs)IIIV化合物電池的轉(zhuǎn)換效率可達(dá) 28%， GaAs化合物材料具有十分理想的光學(xué)帶隙以及較高的吸收效率，抗輻照能力強(qiáng)，對(duì)熱不敏感，適合于制造高效單結(jié)電池，但是 GaAs材料的價(jià)格不菲，也在很大程度上限制了用 GaAs電池的普及。銅銦硒薄膜電池 (簡(jiǎn)稱 CIS)江西渝州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 頁(yè) 適合光電轉(zhuǎn)換，不存在光致衰退問(wèn)題，轉(zhuǎn)換效率和多晶硅相當(dāng)，但銦和硒都是比較稀有的元素，如果產(chǎn)能擴(kuò)張，其價(jià)格必將重蹈多晶硅的覆轍。 綜上所述，新材料和新技術(shù)的進(jìn)步是未來(lái)光伏產(chǎn)業(yè)最主要的發(fā)展動(dòng)力， 對(duì)各大光伏生產(chǎn)廠商而言，都意味著機(jī)遇與風(fēng)險(xiǎn)并存。具有穩(wěn)定原材料供給，適用于大規(guī)模生產(chǎn)是新技術(shù)的必要條件。其次轉(zhuǎn)換率的不斷提高則意味著新型太陽(yáng)能電池相對(duì)于傳統(tǒng)能源將具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。多晶硅價(jià)格的暴漲使光伏組件的價(jià)格出現(xiàn)了回升的勢(shì)頭，但隨著多晶硅供應(yīng)瓶頸的解決及化合物薄膜電池技術(shù)的不斷發(fā)展，光伏發(fā)電成本不斷降低是必然的趨勢(shì)，多晶硅價(jià)格的變動(dòng)也許只是成本降低這個(gè)大旋律中一個(gè)并不那么和諧的小插曲。 國(guó)家持續(xù)穩(wěn)定的政策支持則是光伏產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展最有力的保障，我們應(yīng)該看到，目前世界光伏產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)主要集中在歐洲，而 美國(guó)、中國(guó)這兩個(gè)能源消耗大國(guó)的市場(chǎng)還尚未啟動(dòng)，隨著各種扶持政策的相繼出臺(tái)，這兩個(gè)全球最大市場(chǎng)的啟動(dòng)將把光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推向新的高度。隨著 BIPV(光伏建筑一體化 )等技術(shù)的發(fā)展，太陽(yáng)能電池將通過(guò)與建筑物、交通工具、通信工具的不斷結(jié)合進(jìn)入人們?nèi)粘Ｉ畹拿恳粋€(gè)角落，也許在不久的將來(lái)我們會(huì)看到光伏行業(yè)會(huì)像曾經(jīng)的 IT產(chǎn)業(yè)一樣，成為人們生活中不可分割的一部分。 2 太陽(yáng)能發(fā)電原理 太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)主要包括：太陽(yáng)能電池組件 (陣列 )、控制器、蓄電池、逆變器、用戶即照明負(fù)載等組成。其中，太陽(yáng)能電池組件和蓄電池為電源系統(tǒng)，控制器和逆 變 器為控制保護(hù)系統(tǒng)，負(fù)載為系統(tǒng)終端。 太陽(yáng)能電源系統(tǒng) 太陽(yáng)能電池與蓄電池組成系統(tǒng)的電源單元，因此蓄電池性能直接影響著系統(tǒng)工作特性。 (1)電池單元： 由于技術(shù)和材料原因，單一電池的發(fā)電量是十分有限的，實(shí)用中的太陽(yáng)能電池是單一電池經(jīng)串、并聯(lián)組成的電池系統(tǒng)，稱為電池組件 (陣列 )。單一電池是一只硅晶體二極管，根據(jù)半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性，當(dāng)太陽(yáng)光照射到由 P 型和 N型兩種不同導(dǎo)電類型的同質(zhì)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的 PN 結(jié)上時(shí)，在一定的條件下，太陽(yáng)能輻射被半導(dǎo)體材料吸收，在導(dǎo)帶和價(jià)帶中產(chǎn)生非平衡載流子即電子和空穴。同于 PN 結(jié)勢(shì)壘區(qū)存在著較強(qiáng)的內(nèi)建靜電場(chǎng)，因而能在光照下形成電流密度 J，短路電流 Isc，開(kāi)路電壓 Uoc。若在內(nèi)建電場(chǎng)的兩側(cè)面引出電極并接上負(fù)載，理論上講由 PN 結(jié)、連接電路和負(fù)載形成的回路，就有 光生電流 流過(guò)，太陽(yáng)能電池組件就實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載的功率 P 輸出。 理論研究表明，太陽(yáng)能電池組件的峰值功率 Pk，由當(dāng)?shù)氐奶?yáng)平均輻射強(qiáng)度與末端的用電負(fù)荷 (需電量 )決定。 (2)電能儲(chǔ)存單元： 太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的直流電先進(jìn)入蓄電池儲(chǔ)存，蓄電池的特性影響著系統(tǒng)的工作效率和特性。蓄電池技術(shù)是十分成熟的，但其容量要受到末端需電量，日照時(shí)間 (發(fā) 電時(shí)間 )的影響。因此蓄電池瓦時(shí)容量和安時(shí)容量由預(yù)定的連續(xù)無(wú)日照時(shí)間決定。 江西渝州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 5 頁(yè) 控制器 控制器的主要功能是使太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)始終處于發(fā)電的最大功率點(diǎn)附近，以獲得最高效率。而充電控制通常采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)即 PWM 控制方式，使整個(gè)系統(tǒng)始終運(yùn)行于最大功率點(diǎn) Pm附近區(qū)域。放電控制主要是指當(dāng)電池缺電、系統(tǒng)故障，如電池開(kāi)路或接反時(shí)切斷開(kāi)關(guān)。目前日立公司研制出了既能跟蹤調(diào)控點(diǎn)Pm，又能跟蹤太陽(yáng)移動(dòng)參數(shù)的 向日葵 式控