光伏產(chǎn)業(yè)技術路線圖(編輯修改稿)
2024-12-01 08:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 /kWp） 2 年 1 年 年 使用壽命 25 年 30 年 35 年 晶硅 光伏電池 如今，光伏組件的絕大多數(shù)（每年全球市場的 85%90%）都是硅基晶片，預計晶體硅光伏組件將持續(xù)占據(jù)光伏技術直到 2020 年，到那時的市場份額也將超過50%。這要歸功于晶體硅光伏組件的可靠性技術、長壽命以及豐富的原料儲備。晶體硅光伏組件存在的主要挑戰(zhàn)是提高轉(zhuǎn)換效率、有效地減少資源消耗、改良電池組概念、制造自動化。 典型的晶體硅光伏組件的制造過程包括硅錠生長、硅錠切片、硅片制成太陽能電池、電池電極連接、電池封裝形成組件。目前電池組件所采用的硅材料主要有兩種形式：單晶硅和多晶硅。目前市面上的單晶硅電池組件最高轉(zhuǎn)換效率可達14%~20%。預計到 2020 年其轉(zhuǎn)換效率有望達到 23%25%。多晶硅電池組件由于原子結(jié)構(gòu)更加無序轉(zhuǎn)換效率低于單晶硅，但是其成本較低，預計 在今后一段時間內(nèi)其效率有望達到 21%。 公眾及企業(yè)對單晶硅技術連續(xù)定向研發(fā)的近期目標是大量降低成本、提高產(chǎn)量，只有達到這兩個目標才能在未來十幾年增強競爭力、擴大光伏產(chǎn)業(yè)的規(guī)模。表 3 總結(jié)了晶體硅太陽能電池的主要研發(fā)目標。 表 3 晶體硅技術研發(fā)目標 晶體硅技術 20202020 20202020 效率指標 ? 單晶硅： 21% ? 多晶硅： 17% ? 單晶硅： 23% ? 多晶硅： 19% 工業(yè)制造方向 ? 硅消耗量 ＜ 5g/W ? 硅消耗量 ＜ 3g/W 6 晶硅光伏電池產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略 任務和 部署 浙江是一個機械電子產(chǎn)品加工生產(chǎn)的大省，應利用這方面的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)和技術，大力發(fā)展太陽能電池中下游產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)、消費、運營及服務等領域。實施重大項目，培育龍頭企業(yè)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，整合現(xiàn)有的從硅料、硅片到太陽能電池組件及配套產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)體系，促進產(chǎn)業(yè)集聚，著力打造有特色的光伏產(chǎn)業(yè)鏈。 一是構(gòu)建 “電 多晶硅 化工 ”合理產(chǎn)業(yè)鏈。依托多晶硅廠布局化工、熱電廠等項目，或者依托化工廠、電廠發(fā)展多晶硅項目，形成多晶硅 —化工聯(lián)合體，既便于為多晶硅廠提供化工原料如氯氣、氫氣等，也可以利用多晶硅生產(chǎn)排出的四氯化硅及次級三氯 氫硅等，生產(chǎn)有機硅、氣相白炭黑等硅化工產(chǎn)品，實現(xiàn)物料循環(huán)，減少消耗和環(huán)境污染。 二是依托裝備制造和高新技產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，構(gòu)建太陽能設備制造產(chǎn)業(yè)鏈。 三 是積極開發(fā)太陽能鐘表、太陽能充電器、太陽能計算器、太陽能換氣扇、太陽能水泵、太陽能玩具、太陽能汽車等終端產(chǎn)品。 薄膜 光伏電池 薄膜 光伏 電池技術的主要優(yōu)點是使用硅原料相對較少可以降低成本，自動化程度較高可以提高生產(chǎn)效率，易于實現(xiàn)建筑一體化，在高溫環(huán)境下性能良好，并且還降低了對高溫的敏感度。目前的缺點是轉(zhuǎn)換效率較低，工業(yè)應用的使用壽命不高。 薄膜技術處于迅速增長過程 ，在過去的幾年中，薄膜組件從中等規(guī)模增長到 50MW 生產(chǎn)線水平，最近有宣告生產(chǎn)量達到 GW 范圍的消息。因此預計到 2020年其實成份額會有較大發(fā)展。 薄膜 太陽能電池 主要有 非晶硅 、 碲化鎘 和 銅銦硒 等。 一般薄膜太陽能電 池 （如碲化鎘 和 銅銦硒 等） 的發(fā)展，主要存在以下制約因素 ： 一是稀有金屬限制 ， 碲、鎘、銦、鎵和硒等都屬于稀有金屬，如全球銦的儲量僅為 萬噸，每年產(chǎn)量只有500 噸。由于儲量十分有限，無法滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要。二是污染較為嚴重。其原材料鎘為劇毒元素，不易處理，對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成潛在威脅。三是缺乏核心技術。銅銦硒、銅 銦鎵硒和碲化鎘薄膜電池的核心技術，均掌握在國外少數(shù)廠家手里，目前對我國實行嚴格的技術封鎖。 而 非晶硅薄膜 光伏 電池 具有如下 特點： 7 一 是 材料和制造工藝成本低。這是因為襯底材料，如玻璃、不銹鋼、塑料等，價格低廉。硅薄膜厚度不到 1μm，昂貴的純硅材料用量很少。制作工藝為低溫工藝（ 100300℃ ）。 二是低能耗無污染。非晶硅薄膜電池是直接將硅烷氣體進行玻璃鍍膜，然后制作電極和封裝，工藝流程較多晶硅縮短一半以上。生產(chǎn)非晶硅薄膜電池的耗電量，僅為多晶硅的 7%—8%，且生產(chǎn)過程中沒有廢棄物排放，是典型的綠色產(chǎn)業(yè)。 三是易 于形成大規(guī)模生產(chǎn)能力。這是因為核心工藝適合制作特大面積無結(jié)構(gòu)缺陷的 aSi合金薄膜；生產(chǎn)可全流程自動化。 四是氣候影響較小。非晶硅薄膜電池具有弱光響應好，不受氣溫變化影響和充電效率高的特性，即使在日照五類地區(qū)仍可正常使用。當峰值功率相同時，在晴天直射強光和陰雨天弱散射光環(huán)境下，非晶硅電池板的比功率發(fā)電量均大于多晶硅電池。 五是擁有核心技術。我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代薄膜太陽能電池，在確保光電轉(zhuǎn)換率達到 9%的同時，成功地解決了光電衰減問題。 六是品種多
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