【文章內(nèi)容簡介】 是技術。 在多晶硅價格出現(xiàn)供給缺口后，幾大廠商紛紛推出了自己的擴產(chǎn)計劃，市場也預計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。但實際情況卻是，隨著多晶硅價格的不斷上漲，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產(chǎn)步伐，試圖使價格在高位運行的時間盡量延長。而且多晶硅的生產(chǎn)從建成到達產(chǎn)也需要一個相對較長的時間，所以 “ 擁硅為王 ” 成為當前光伏產(chǎn)業(yè)最顯著的特點，整個光伏產(chǎn)業(yè)的利潤構成已形成一個倒金字塔結構，利潤率由上至下逐漸減少。 光伏產(chǎn)業(yè)未來路向何方 隨著原油價格突 破百元大關，美國、澳大利亞等發(fā)達國家在巴厘島路線圖上簽字，發(fā)展以太陽能為主的新能源產(chǎn)業(yè)從而從根本上解決困擾人類的能源、環(huán)境及氣候問題已經(jīng)在全球范圍內(nèi)達成共識，可以說對于太陽能行業(yè)的前景我們不須質(zhì)疑，也許中間會有曲折，但方向不會改變。新能源對傳統(tǒng)能源的取代是一個必然的趨勢，也是一個漫長的過程，誰也無法預測這個取代的過程將持續(xù)多久，在哪個時刻達到一個由量變向質(zhì)變的轉化。 對于光伏行業(yè)來說，最終促使它代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的因素一定是在價格上具備了競爭優(yōu)勢，而 要實現(xiàn)這一點，從目前看只能通過兩種途徑。一是通過國家補貼 ，這種途徑是國家從可持續(xù)發(fā)展的長遠角度出發(fā)，通過強制性政策對產(chǎn)業(yè)進行扶植，德國和西班牙就是最好的例子。但在世界上大部分國家，傳統(tǒng)的能源及資源消耗型產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中仍占大量比重，對經(jīng)濟的推動作用也不可忽視，如果要通過降低經(jīng)濟的發(fā)展速度來限制這些行業(yè)從而推動新能源的發(fā)展顯然是不 切實際的，這也是為什么新能源行業(yè)在發(fā)達國家發(fā)展的最迅速的原因。 還有一種途徑就是技術進步所帶來的成本下降。多晶硅價格的高企就迫使各生產(chǎn)商絞盡腦汁來提高原材料的利用率，如不斷提高的硅片切割技術，使硅片的厚度不斷降低，并有效控制了切割 過程中的原料磨損；同時通過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。 提到技術進步就不得不提一下薄膜太陽能電池，與晶體硅太陽能電池相比，薄膜太陽能電池具有弱光應用性強及形狀可塑性強等特點，晶體硅價格的上漲無形中推動了薄膜太陽能電池的發(fā)展，目前薄膜太陽能電池已占到世界光伏市場份額的 10%左右，伴隨著多晶硅價格的走高，薄膜太陽能電池的發(fā)展有望進一步加速。當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，會對環(huán)境造成嚴重的污染。砷化鎵 (GaAs)IIIV化合物電池的轉換效率可達 28%， GaAs化合物材料具有十分理想的光學帶隙以及較高的吸收效率，抗輻照能力強，對熱不敏感，適合于制造高效單結電池，但是 GaAs材料的價格不菲，也在很大程度上限制了用 GaAs電池的普及。銅銦硒薄膜電池 (簡稱 CIS)江西渝州科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 第 4 頁 適合光電轉換，不存在光致衰退問題，轉換效率和多晶硅相當，但銦和硒都是比較稀有的元素，如果產(chǎn)能擴張，其價格必將重蹈多晶硅的覆轍。 綜上所述，新材料和新技術的進步是未來光伏產(chǎn)業(yè)最主要的發(fā)展動力， 對各大光伏生產(chǎn)廠商而言，都意味著機遇與風險并存。具有穩(wěn)定原材料供給，適用于大規(guī)模生產(chǎn)是新技術的必要條件。其次轉換率的不斷提高則意味著新型太陽能電池相對于傳統(tǒng)能源將具有更強的競爭力。多晶硅價格的暴漲使光伏組件的價格出現(xiàn)了回升的勢頭，但隨著多晶硅供應瓶頸的解決及化合物薄膜電池技術的不斷發(fā)展，光伏發(fā)電成本不斷降低是必然的趨勢，多晶硅價格的變動也許只是成本降低這個大旋律中一個并不那么和諧的小插曲。 國家持續(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，我們應該看到，目前世界光伏產(chǎn)業(yè)的市場主要集中在歐洲，而 美國、中國這兩個能源消耗大國的市場還尚未啟動，隨著各種扶持政策的相繼出臺，這兩個全球最大市場的啟動將把光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推向新的高度。隨著 BIPV(光伏建筑一體化 )等技術的發(fā)展，太陽能電池將通過與建筑物、交通工具、通信工具的不斷結合進入人們?nèi)粘Ｉ畹拿恳粋€角落，也許在不久的將來我們會看到光伏行業(yè)會像曾經(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 太陽能發(fā)電原理 太陽能發(fā)電系統(tǒng)主要包括：太陽能電池組件 (陣列 )、控制器、蓄電池、逆變器、用戶即照明負載等組成。其中，太陽能電池組件和蓄電池為電源系統(tǒng)，控制器和逆 變 器為控制保護系統(tǒng)，負載為系統(tǒng)終端。 太陽能電源系統(tǒng) 太陽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： 由于技術和材料原因，單一電池的發(fā)電量是十分有限的，實用中的太陽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)半導體材料的電子學特性，當太陽光照射到由 P 型和 N型兩種不同導電類型的同質(zhì)半導體材料構成的 PN 結上時，在一定的條件下，太陽能輻射被半導體材料吸收，在導帶和價帶中產(chǎn)生非平衡載流子即電子和空穴。同于 PN 結勢壘區(qū)存在著較強的內(nèi)建靜電場，因而能在光照下形成電流密度 J，短路電流 Isc，開路電壓 Uoc。若在內(nèi)建電場的兩側面引出電極并接上負載，理論上講由 PN 結、連接電路和負載形成的回路，就有 光生電流 流過，太陽能電池組件就實現(xiàn)了對負載的功率 P 輸出。 理論研究表明，太陽能電池組件的峰值功率 Pk，由當?shù)氐奶柶骄椛鋸姸扰c末端的用電負荷 (需電量 )決定。 (2)電能儲存單元： 太陽能電池產(chǎn)生的直流電先進入蓄電池儲存，蓄電池的特性影響著系統(tǒng)的工作效率和特性。蓄電池技術是十分成熟的，但其容量要受到末端需電量，日照時間 (發(fā) 電時間 )的影響。因此蓄電池瓦時容量和安時容量由預定的連續(xù)無日照時間決定。 江西渝州科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 第 5 頁 控制器 控制器的主要功能是使太陽能發(fā)電系統(tǒng)始終處于發(fā)電的最大功率點附近，以獲得最高效率。而充電控制通常采用脈沖寬度調(diào)制技術即 PWM 控制方式，使整個系統(tǒng)始終運行于最大功率點 Pm附近區(qū)域。放電控制主要是指當電池缺電、系統(tǒng)故障，如電池開路或接反時切斷開關。目前日立公司研制出了既能跟蹤調(diào)控點Pm，又能跟蹤太陽移動參數(shù)的 向日葵 式控