【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1000 小時(shí)還是 3400 小時(shí)，以及目前此類電池所能達(dá)到的 10%的光電轉(zhuǎn)換效率，都沒有顯示出大規(guī)模應(yīng)用的跡象。④化合物太陽能電池化合物半導(dǎo)體材料，由于其組成元素和組合的多樣性，具有極多的種類和各種特性，這個(gè)特點(diǎn)有利于開發(fā)不同特性、各具特色的太陽能電池。具有代表性的化合物太陽能電池是砷化鎵（GaAs）太陽能電第二章 項(xiàng)目建設(shè)的背景及意義—8—池，其特點(diǎn)是高效率、耐輻照，是重要的宇宙空間用太陽能電池。小面積多結(jié)單晶 GaAs 太陽能電池的最高轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到 38%，但由于其原材料成本與 Si 系相比較高， 資源量極其有限， 這極大限制了它在地面的應(yīng)用。以 IIIV 族化合物中另一代表性的化合物電池是 InP 太陽能電池。與 GaAs 相比，它不需要制成異相機(jī)結(jié)構(gòu)。此類電池的最高轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到 22%，但大部分研究結(jié)果顯示為 18%左右，且研發(fā)以空間應(yīng)用為目標(biāo)，同 樣存在成本高問題，這限制了其地面應(yīng)用。⑤銅銦鎵 硒薄膜太陽能電池以銅銦鎵硒（CIGS ）為太陽光吸收層的高效薄膜太陽能電池，簡(jiǎn)稱為銅銦鎵硒電池或 CIGS 電池，典型結(jié)構(gòu)為Glass/Mo/CIGS/ZnS/ZnO/ZAO/MgF2。它既具有高的光電轉(zhuǎn)換效率，又具有比較低的制作成本，非常有希望在未來獲得大規(guī)模應(yīng)用。美國可再生能源實(shí)驗(yàn)室制備的小面積 CIGS 薄膜太陽能電池的最高光電轉(zhuǎn)換效率為 %；日本和德國的相關(guān)研制也幾乎處于同樣水平，都超過了 18%，并進(jìn)行了一定規(guī)模的民用 產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。電池模塊的轉(zhuǎn)換效率已達(dá) 13%14%，比其他太陽能光電池模塊的轉(zhuǎn)換效率都高。這些光 電轉(zhuǎn)換效率是在單結(jié) CIGS 薄膜電池上獲得的，如果制成多結(jié)系統(tǒng)， 則將達(dá)到 50%以上。⑥其它新概念電池新概念電池實(shí)際上就是量子點(diǎn)（QD ）電池。其利用兩種方法來利用熱電子提高光子轉(zhuǎn)化效率，即提高光伏電壓和產(chǎn)生增強(qiáng)的光生電流。在量子點(diǎn)電池中，較具代表性的是量子點(diǎn)敏化納米晶 TiO2 太陽能電第二章 項(xiàng)目建設(shè)的背景及意義—9—池。盡管目前其相關(guān)結(jié)論還有爭(zhēng)議，研究結(jié)果也并不理想，但它可以充分利用太陽能（獲得熱力學(xué)上的極限光電轉(zhuǎn)換效率 66%），為未來高效率的太陽能電池制備提供了理論上的可能性。⑶我國太陽能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本情況及存在的問題①太陽能 電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本情況2022 年我國成功超越歐洲、日本為世界太陽能電池生產(chǎn)第一大國，2022022 兩年我 們繼續(xù)保持太陽能電池第一生產(chǎn)大國地位。在產(chǎn)業(yè)布局上，我國太陽能電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了一定的集聚態(tài)勢(shì)。在長三角、環(huán)渤海、珠三角、中西部地區(qū)，已經(jīng)形成了各具特色的太陽能產(chǎn)業(yè)集群。中國的太陽能電池研究比國外晚了 20 年，盡管最近 10 年國家在這方面逐年加大了投入，但投入仍然不夠，與國外差距還是很大。政府應(yīng)加強(qiáng)政策引導(dǎo)和政策激勵(lì)，盡快解決太陽能發(fā)電上網(wǎng)與合理定價(jià)等問題。同 時(shí)可借鑒國外的成功經(jīng)驗(yàn)，在公共設(shè)施、政府辦公樓等領(lǐng)域強(qiáng)制推廣使用太陽能，充分發(fā)揮政府的示范作用，推動(dòng)國內(nèi)市場(chǎng)盡快起步和良性發(fā)展。我國太陽能電池產(chǎn)業(yè)雖然發(fā)展很快，但技術(shù)進(jìn)步卻不明顯，創(chuàng)新能力不強(qiáng)，自主創(chuàng)新的核心技術(shù)很少，產(chǎn)品的總體質(zhì)量不如歐美日等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，包括設(shè)備制造在內(nèi)的總體技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國家有比較明顯的差距。為此，在擴(kuò)大行業(yè)規(guī)模的同時(shí)，應(yīng)把更大的力氣花在全行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步（包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)步）方面。 近年來，隨著能源短缺、環(huán)境污染等問題的日趨嚴(yán)重，太陽能電池因其清潔環(huán)保、可再生的特點(diǎn)獲得了良好的發(fā)展機(jī)遇，各發(fā)達(dá)國家第二章 項(xiàng)目建設(shè)的背景及意義—10—紛紛制定光伏發(fā)電的鼓勵(lì)政策和龐大的光伏工程計(jì)劃，為太陽能電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了巨大的市場(chǎng)空間，將其導(dǎo)入了一個(gè)難得的高速發(fā)展時(shí)期，并進(jìn)而帶動(dòng)了上游多晶硅材料和太陽能電池生產(chǎn)設(shè)備的快速發(fā)展。近 10 年里，全球太陽能電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大了 35 倍。受國際市場(chǎng)拉動(dòng)，我國太陽能電池產(chǎn)業(yè)同期也出現(xiàn)了迅猛增長，2022 年以來我國太陽能電池產(chǎn)量的年均增長速度超過了 80%，2022年產(chǎn)量突破 1000MW，2022 年更是突破 2022MW，達(dá)到 2800MW 接近 3000MW。在全球太陽能電池市場(chǎng)中 2022022022 連續(xù)三年保持全球市場(chǎng)份額第一的地位，多晶硅產(chǎn)量也已突破了 4000 噸。一批太陽能級(jí)硅及光伏企業(yè)快速成長為行業(yè)的領(lǐng)頭羊，薄膜太陽能電池等新技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化嶄露頭角，太陽能電池生產(chǎn)線和部分多晶硅生產(chǎn)用關(guān)鍵設(shè)備已立足于自主研發(fā)和生產(chǎn)，上下游產(chǎn)業(yè)鏈本土化進(jìn)程日益加快。與此同時(shí)，太陽能電池產(chǎn)業(yè)已成為全國許多地區(qū)的發(fā)展重點(diǎn)和投資熱點(diǎn)，即使是在當(dāng)前國際金融危機(jī)的大環(huán)境下，投資和發(fā)展的熱情依然不減，且有方興未艾之勢(shì)。②存在的 問題及需要做好的工作由于近年來光伏產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，大批企業(yè)和大量資金流向太陽能電池產(chǎn)業(yè)。而國際金融危機(jī)引發(fā)的市場(chǎng)需求萎縮、企業(yè)自身核心技術(shù)的缺失、循環(huán)經(jīng)濟(jì)水平的薄弱和盲目無序建設(shè)等問題在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中暴露出來。要科學(xué)地、理性地發(fā)展我國的太陽能電池產(chǎn)業(yè)，使我國太陽能電池產(chǎn)業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展的健康軌道，必須重點(diǎn)把握好以下三個(gè)方面的工作：第二章 項(xiàng)目建設(shè)的背景及意義—11—I．統(tǒng) 籌兼 顧 同步推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)晶硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)鏈包括硅材料制造、生產(chǎn)線設(shè)備制造、硅錠/硅片制造、電池制造、組件制造、 戶用系統(tǒng)或 聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)制造、應(yīng)用市場(chǎng)。對(duì)于目前以晶硅太陽能電池為主的我國太陽能電池產(chǎn)業(yè)來說，產(chǎn)業(yè)鏈中最薄弱的環(huán)節(jié)是硅材料制造和國內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用這兩頭，也就是有的專家所說的“兩頭在外”的問題。面對(duì)上述問題，必須發(fā)揮各方面的力量，總攬產(chǎn)業(yè)發(fā)展的全局，協(xié)調(diào)發(fā)展、 統(tǒng)籌兼 顧，充分調(diào)動(dòng)一切積極因素，妥善處 理各種關(guān)系，建立健全相對(duì)完善的產(chǎn)業(yè)鏈，并使產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)之間達(dá)到并保持平衡、協(xié)調(diào)，打破材料和市場(chǎng)兩頭在外的格局，才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。一是要在科學(xué)、合理、適度的前提下，支持有條件的地區(qū)和企業(yè)發(fā)展多晶硅材料，盡快解決多晶硅材料大量進(jìn)口的問題。近 3 年來，我國多晶硅產(chǎn)業(yè)一步一個(gè)臺(tái)階，已經(jīng)取得了驚人的進(jìn)展。在太陽能電池產(chǎn)業(yè)以 100%以上的速度持續(xù)增長的前提下，我國多晶硅材料 產(chǎn)量與國內(nèi)市場(chǎng)需求之比已從 2022 年的不足 10%增長到 20%左右，更大的生產(chǎn)能力正在逐步形成并得到釋放。因此，我們有理由對(duì)我國多晶硅產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)量有一個(gè)比較好的預(yù)期。二是在市場(chǎng)方面，必須統(tǒng)籌考慮國內(nèi)外兩個(gè)市場(chǎng)，各有關(guān)部門和各相關(guān)領(lǐng)域攜手，大力開拓國內(nèi)市場(chǎng)，盡快改變目前 95%以上產(chǎn)品依賴國外市場(chǎng)、隨時(shí)要面對(duì)發(fā)達(dá)國家政策變化隨機(jī)性影響的不利格局。這將是實(shí)現(xiàn)我國太陽能電池產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)，其中尤其要重視的是光伏發(fā)電市場(chǎng)（占光伏市場(chǎng)的 80%以上）。自 2022 年《可再生能源法》公布以來，國家有關(guān)部門相繼公布了《可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄》、 《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》、 《可再生能源發(fā)展“十一五”第二章 項(xiàng)目建設(shè)的背景及意義—12—規(guī)劃》等文件，出臺(tái)了一系列政策措施，營造了較好的鼓勵(lì)國內(nèi)市場(chǎng)發(fā)展的政策環(huán)境。我們希望，國內(nèi)光伏市場(chǎng)能夠由此進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期，從而為我國的太陽能電池產(chǎn)業(yè)開辟更好的市場(chǎng)前景。三是要以太陽能電池的發(fā)展為契機(jī)，以大半導(dǎo)體工藝設(shè)備的概念，統(tǒng)籌布局和籌劃我國的專用設(shè)備制造業(yè)。以集成電路制造設(shè)備為代表的半導(dǎo)體工藝設(shè)備，由于其在工藝加工制造方面的先進(jìn)性，已經(jīng)逐步滲透到許多電子產(chǎn)品的制造領(lǐng)域，其中最典型的是平板顯示器件和太陽能電池領(lǐng)域（二者均含有半導(dǎo)體工藝及設(shè)備，其主流材料也未離開硅），例如晶硅太陽能電池生產(chǎn)線中的單晶爐、擴(kuò)散爐、PECVD（等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積）設(shè)備，薄膜太陽能電池生產(chǎn)線中的PECVD、PVD（離子鍍膜）設(shè)備等。在集成電 路、平板顯示器件和太陽能電池三種制造設(shè)備中，國產(chǎn)太陽能電池設(shè)備是其中發(fā)展最快和最好的。據(jù)有關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2022 年我國半導(dǎo)體設(shè)備銷售收入比 2022年增長了 %，占整個(gè)電子專用設(shè)備銷售收入的 %，其中太陽能電池設(shè)備 億元，占半導(dǎo)體設(shè)備總銷售收入的 81%，從事研制的企業(yè)已有幾十家。從國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)看來，生產(chǎn)太陽能電池設(shè)備的廠家很多都是原來生產(chǎn)半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的廠家。因此，我們應(yīng)抓住太陽能電池設(shè)備的市場(chǎng)契機(jī)，統(tǒng)籌考慮晶硅太陽能電池設(shè)備和薄膜太陽能電池設(shè)備的發(fā)展，統(tǒng)籌考慮和協(xié)調(diào)發(fā)展集成電路、平板顯示器件設(shè)備，隨著太陽能電池技術(shù)的不斷進(jìn)步，擴(kuò)大半導(dǎo)體工藝設(shè)備的應(yīng)用市場(chǎng)，從而 帶動(dòng)和促進(jìn)我國整個(gè)半導(dǎo)體設(shè)備的發(fā)展。II．加快技術(shù)進(jìn)步提高核心競(jìng)爭(zhēng)力我國太陽能電池產(chǎn)業(yè)雖然發(fā)展很快，但技術(shù)進(jìn)步卻不明顯，創(chuàng)新能力不強(qiáng)，自主創(chuàng)新的核心技術(shù)很少，產(chǎn)品的總體質(zhì)量不如歐美日等第二章 項(xiàng)目建設(shè)的背景及意義—13—發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，包括設(shè)備制造在內(nèi)的總體技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國家有比較明顯的差距。為此，在擴(kuò)大行業(yè)規(guī)模的同時(shí)，應(yīng)把更大的力氣花在全行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步（包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)步）方面。一是在多晶硅材料制造環(huán)節(jié)，應(yīng)以行業(yè)骨干企業(yè)為基礎(chǔ)，建設(shè)國家級(jí)的共性技術(shù)服務(wù)中心和支撐平臺(tái)，采取自主開發(fā)與引進(jìn)國外關(guān)鍵技術(shù)相結(jié)合的方式，集中支持，突破規(guī)?；a(chǎn)、綜合回收利用、節(jié)能降耗等關(guān)鍵技術(shù)，積極發(fā)展電子級(jí)產(chǎn)品，提高相對(duì)于太陽能級(jí)產(chǎn)品的技術(shù)冗余度。二是在晶硅太陽能電池制造環(huán)節(jié)，成本是目前最大的制約因素，其技術(shù)進(jìn)步的重點(diǎn)應(yīng)放在提高產(chǎn)品的性價(jià)比、降低生產(chǎn)成本方面，這將是在未來市場(chǎng)相對(duì)飽和的情況下的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。應(yīng)加強(qiáng)各級(jí)研發(fā)中心建設(shè)，以提高電池的轉(zhuǎn)換效率、減少單位電池的硅材料使用量（例如薄片化）、規(guī)?；a(chǎn)、提高壽命和穩(wěn)定性等為重點(diǎn)開展核心技術(shù)的研發(fā)工作，同時(shí)要積極關(guān)注和開展向日自動(dòng)跟蹤技術(shù)等新技術(shù)研發(fā)。三是在薄膜太陽能電池制造環(huán)節(jié)，據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì) 2022 年發(fā)展情況的統(tǒng)計(jì)，其增長速度有快過原來預(yù)期的跡象，雖然目前我國有關(guān)企業(yè)對(duì)此已做出了快速反應(yīng)，但總體來講在技術(shù)上仍然還有相當(dāng)大的差距，應(yīng)抓 緊工藝技術(shù)的研發(fā)工作。四是在設(shè)備制造環(huán)節(jié)，應(yīng)組織設(shè)備制造企業(yè)與多晶硅材料制造及電池制造企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，包括積極發(fā)展節(jié)能型、 環(huán)保型設(shè)備，積極研發(fā)專用的全自動(dòng)絲印機(jī)等尚未國產(chǎn)化的設(shè)備，提高 鑄錠爐、多線切割機(jī)等設(shè)備的檔次和水平，實(shí)現(xiàn)平板型PECVD 等高檔 設(shè)備的商 業(yè)化，在已研制出 40MW 能力、水平的薄膜太陽能電池生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上盡快實(shí)現(xiàn)商品化等。III．合理布局避免重復(fù)建設(shè)一是在多晶硅材料方面，加強(qiáng)行業(yè)管理工作，引導(dǎo)各地和相關(guān)企第二章 項(xiàng)目建設(shè)的背景及意義—14—業(yè)，按照項(xiàng)目的規(guī)模、能耗、 綜合利用水平等，制定鼓勵(lì)發(fā)展的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范產(chǎn)業(yè)發(fā)展。選擇靠近相關(guān)的化工企業(yè)、水電資源豐富、循環(huán)利用和環(huán)境保護(hù)條件較好的地區(qū)，重點(diǎn)扶植其形成產(chǎn)業(yè)基地；鼓勵(lì)化工企業(yè)和多晶硅企業(yè)進(jìn)行戰(zhàn)略合作，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展；淘汰、限制小規(guī)模、高能耗、綜合利用水平低的建設(shè)項(xiàng)目。目前，我國各相關(guān)企業(yè)的規(guī)劃產(chǎn)能之和已超過 8 萬噸，已經(jīng)達(dá)到或超過國內(nèi)近期市場(chǎng)的預(yù)測(cè)容量。因此，一方面應(yīng)針對(duì)我國多晶硅材料嚴(yán)重短缺的現(xiàn)狀進(jìn)行積極的部署和發(fā)展，以滿足國內(nèi)市場(chǎng)的需求；另一方面也要積極引導(dǎo)各地和有關(guān)企業(yè)客觀地面對(duì)國際大廠新增產(chǎn)能的逐步釋放、減少單位硅材料用量技術(shù)的發(fā)展、電池市場(chǎng)增長速度下降、國際金融危機(jī)的影響、價(jià)格的下跌、國外補(bǔ)貼政策的調(diào)整、薄膜太陽能電池技術(shù)快速發(fā)展等因素對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)帶來的影響，冷靜地對(duì)包括中國在內(nèi)的全球市場(chǎng)容量、全球顯在及潛在的生產(chǎn)能力、本企業(yè)的技術(shù)水平、生產(chǎn)成本的控制能力、可持續(xù)發(fā)展能力等因素進(jìn)行全面的分析，三思而后行，分期實(shí)施，循序漸進(jìn)，與國內(nèi)市場(chǎng)和國際市場(chǎng)同步發(fā)展，同時(shí)遏制盲目投資和低水平重復(fù)建設(shè)，避免造成資源上的浪費(fèi)。 在太陽能電池及其組件生產(chǎn)方面，據(jù)有關(guān)專家統(tǒng)計(jì)，2022 年我國已有太陽能電池生產(chǎn)企業(yè) 62 家，產(chǎn)能 4GW，產(chǎn)量 2GW；組件封裝企業(yè) 330 家， 產(chǎn)能 5GW，產(chǎn)量 3GW。按此推論，太陽能電池企業(yè)平均產(chǎn)能 65MW，產(chǎn)量 32MW；組件封裝企業(yè)平均產(chǎn)能 15MW，產(chǎn)量 9MW。這樣的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)顯然不符合集約型規(guī)模經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的要求，且將為后續(xù)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)埋下隱患。因此，在大力發(fā)展太陽能電池產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，必須 充分重視產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化升級(jí)和結(jié)構(gòu)調(diào)整工作，扶持企業(yè)做大做強(qiáng)，提高國 際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，避免重復(fù)布點(diǎn)建設(shè)，防止惡性競(jìng)爭(zhēng)。與第二章 項(xiàng)目建設(shè)的背景及意義—15—此同時(shí)，盡管我國邁入薄膜太陽能電池領(lǐng)域處于剛剛起步階段，但已涉足該領(lǐng)域的企業(yè)數(shù)量已有 20 家左右，鑒于薄膜太陽能電池建設(shè)的固定資產(chǎn)投資額將數(shù)倍于晶硅太陽能電池，則更應(yīng)盡量避免建設(shè)和發(fā)展中的盲目性?？傊?，太陽能電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為一個(gè)市場(chǎng)規(guī)模大、產(chǎn)業(yè)輻射面廣、拉動(dòng)效應(yīng)明顯的朝陽產(chǎn)業(yè)，對(duì)于促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的升級(jí)轉(zhuǎn)型、增長方式的轉(zhuǎn)變都具有重要意義。面對(duì)我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要機(jī)遇期，我們應(yīng) 以貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀為宗旨，以支撐我國新能源發(fā)展戰(zhàn)略為目標(biāo)，以國內(nèi)外市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，通過制定、落實(shí)國家鼓勵(lì)政策，培育國內(nèi)光伏市場(chǎng)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步，調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，建成較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈，促進(jìn)我國光伏產(chǎn)業(yè)健康、有序發(fā)展。⑷薄膜電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景薄膜太陽能電池是在廉價(jià)的玻璃、不銹鋼或塑料襯底上附上厚度只有幾微米的感光材料制成。與硅基太陽能電池相比，薄膜太陽能電池具有用材少、重量輕、外表光滑、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。早在 20 世紀(jì) 70 年代初，Carlson 等就已經(jīng)開始了對(duì)薄膜太陽能電池的研制工作。薄膜太陽能電池雖然早已出現(xiàn)，但由于光電轉(zhuǎn)換效率低、衰減率( 光致衰退率)較高等問題，前些年未引起業(yè)界的足夠關(guān)注，市場(chǎng)占有率很低。目前已經(jīng)能進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模生