【文章內(nèi)容簡介】 內(nèi)容 《可再生能源法》 國家中長期科技 發(fā)展規(guī)劃綱要 “十一五”規(guī)劃 能源發(fā)展“十一 五”規(guī)劃 中國應(yīng)對氣候變 化國家方案 可再生能源中長 期規(guī)劃 能源法（征求意 見稿） 可再生能源“十 一五規(guī)劃” 年產(chǎn) 100MW 晶體硅太陽能電池片項目可行性研究報告 明確鼓勵和支持可再生能源并網(wǎng)發(fā)電；規(guī)定電網(wǎng)公司必 須購買區(qū)域內(nèi)再生能源并網(wǎng)發(fā)電項目所發(fā)電力；鼓勵單 位及個人安裝太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng) 將高性價比太陽能光伏電池及利用技術(shù)、太陽能建筑一 體化技術(shù)列入了重點優(yōu)先研發(fā)領(lǐng)域；太陽能電池相關(guān)材 料及關(guān)鍵技術(shù)被列入重點研究領(lǐng)域 列入積極開發(fā)利用的再生能源行列，僅次于風能和生物 質(zhì)能的發(fā)展優(yōu)先度 明確發(fā)展重點為資源潛力大 ，技術(shù)基本成熟的風電、生 物質(zhì)能和太陽能利用等再生能源，以規(guī)?；ㄔO(shè)帶動產(chǎn) 業(yè)化；全面落實可再生能源法，并制定相關(guān)國家和地方 的配套法規(guī)政策；積極發(fā)展太陽能發(fā)電，在偏遠地區(qū)推 廣戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)或建設(shè)小型光伏電站，在城市推廣 普及太陽能一體化建筑；重點研究低成本規(guī)模化的高性 價比光伏電池及利用技術(shù)、太陽能建筑一體化技術(shù)等 規(guī)劃太陽能發(fā)電裝機總?cè)萘吭?20xx 年達到 30 萬千瓦， 2020 年達到 180 萬千瓦 對鼓勵發(fā)展的太陽能等新能源依法實行激勵型價格政 策；根據(jù)能源戰(zhàn)略、規(guī)劃的需要，設(shè)立可再生能源、農(nóng) 村能源發(fā)展專項資金 規(guī)劃太陽能光伏發(fā)電重點：開展無電地區(qū)電力建設(shè)，啟 動光伏發(fā)電城市應(yīng)用工程，開展光伏電站試點；開展技 術(shù)研發(fā)和裝備制造、產(chǎn)業(yè)體系的建設(shè) 26 我國太陽能裝機容量及發(fā)電量規(guī)劃 產(chǎn)業(yè)規(guī)劃 20xx 年 20xx 年 2020 年 2030 年 2050 年 19 裝機容量 年發(fā)電量 發(fā)電比例 萬 KWp 億 KWH 3% 30 萬 KWp 億 KWH % 180 萬 KWp 億 KWH 8% 1000 萬 KWp 年產(chǎn) 100MW 晶體硅太陽能電池片項目可行性研究報告 140 億 KWH % 10000 萬 KWp 1500 億 KWH % 國內(nèi)光伏市場概況 我國光伏發(fā)電的市場主要集中在通信和工業(yè)應(yīng)用、農(nóng)村電氣化和邊遠地區(qū)的脫網(wǎng)獨立發(fā)電應(yīng)用等領(lǐng)域（詳見表27），其中偏遠農(nóng)村地區(qū)電氣化所占的比例最高（ 20xx 年的比例為 33%），與國外不同的是我國用于并網(wǎng)發(fā)電的比例相對較少，僅占 4%。相比政府補貼項目，我國商業(yè)化市場所占份額相對較高， 20xx 年達到 43%（包括通信與工業(yè)應(yīng)用27%和太陽能光伏產(chǎn)品 16%）。 表 27 我國光伏發(fā)電市場的構(gòu)成與預(yù)測 20xx 20xx 年 2020 年 領(lǐng)域 累計裝機 （ MWp） 市場 份額 累計裝機 （ MWp） 市場 份額 累計裝機 （ MWp） 市場 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 80 100% 300 100% 1800 100% 年產(chǎn) 100MW 晶體硅太陽能電池片項目可行性研究報告 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，我國光伏市場的規(guī)劃路線初步形成兩個階段。 第一階段： 20xx20xx 年，光伏重點領(lǐng)域為農(nóng)村電氣化。我國“新農(nóng)村建設(shè)”規(guī)劃中強調(diào)加快農(nóng)村及邊遠地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施， 20xx 年全國有近 7000 個農(nóng)村面臨基建改善和電氣化的政策扶持機遇，因此加快農(nóng)電普及化是近五年輸配電領(lǐng)域的重點，到 20xx 年累計裝機達 150MWp， 占光伏市場的 50%，到 2020 年累計裝機達 400MWp，能夠解決相當程度的農(nóng)電匱乏的問題。 第二階段： 20xx2020 年間，城市并網(wǎng)發(fā)電及光伏消費品將成為重點發(fā)展領(lǐng) 域，尤其是并網(wǎng)發(fā)電，年裝機容量將從20xx 年的 30 萬 KWp攀升至 2020 年的 180 萬 KWp。隨著政府實質(zhì)性的上網(wǎng)發(fā)電成本補貼政策的出臺，我國光伏市場有望在 20xx 年前后以驚人的速度啟動，成為在全球具有影響力的光伏市場。 隨著中國對能源的需求量日益增加，環(huán)保壓力增大，在國內(nèi)太陽能光伏發(fā)電問題也得到了廣泛的關(guān)注。隨著環(huán)境保護的理念的深入和化石燃料價格的波動，以及我國和世界各國政府都紛紛制定了鼓勵太陽能光伏發(fā)電發(fā)展的政策，并對太陽能光伏發(fā)電的建設(shè)進行補貼；太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迎來年產(chǎn) 100MW 晶體硅太陽能電池片項目可行性研究報告 了發(fā)展的良好機遇。雖然金融 危機對經(jīng)濟的影響依然存在，但從長遠來看太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)世界光伏市場的政策推動力依然存在，光伏產(chǎn)業(yè)的市場成長依然強勁。 太陽能光伏發(fā)電在不遠的將來會占據(jù)世界能源消費的重要席位，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，而太陽能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達到 10％以上；到 2040 年，可再生能源將占總能耗的 50％以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的 20％以上；到21 世紀末，可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到 80％以上，太陽能發(fā)電將占到 60％以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽能光伏產(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，太陽能電池市場前景廣闊。 建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品方案 建設(shè)規(guī)模 根據(jù)市場需求和企業(yè)實際現(xiàn)狀，本項目擬采用國內(nèi)外先進的全自動太陽能電池片印刷設(shè)備、全自動太陽能電池片測試分選設(shè)備、燒結(jié)爐及測試儀等設(shè)備，配置相關(guān)輔助設(shè)備，以形成年產(chǎn) 100 MW 晶體硅太陽能電池片生產(chǎn)能力。 產(chǎn)品方案 根據(jù)企業(yè)實際情況和市場調(diào)查，本項目的產(chǎn)品方案擬定年產(chǎn) 100MW 晶體硅太陽能電池片項目可行性研究報告 為： 太陽能電池片： 100MW/年 產(chǎn)品主要質(zhì)量 指標 符合國家及行業(yè)有關(guān)標準要求。光伏太陽能行業(yè)主要的產(chǎn)品標準包括國家標準 GB/T95351998：地面用晶體硅光伏組件設(shè)計鑒定和定型，相對應(yīng)的國際標準是 IEC6121591993標準。目前，晶體硅太陽能電池片的主要標準為國家標準《單晶硅太陽電池總規(guī)范》（ GB1263290）， 該規(guī)范對單晶硅太陽電池的技術(shù)要求、試驗方法和檢驗項目制訂了相應(yīng)標準。 生產(chǎn)計劃 項目建設(shè)期為二年，項目建成后第一年為投產(chǎn)年，生產(chǎn)量達到設(shè)計能力的 80%，第二年后進入達產(chǎn)期，年產(chǎn)量達到 100%的設(shè)計能力。 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，本項目為年產(chǎn) 100MW 晶體硅太陽能電池片。因此，根據(jù)產(chǎn)品方案測算，項目年需主要原、輔材料用量估算如下： 表 31 項目主要原輔材料估算表 序號 名 稱 單 位 數(shù) 量 備注 年產(chǎn) 100MW 晶體硅太陽能電池片項目可行性研究報告 1 硅基片 萬片 3600 河北晶龍實業(yè)有限公司 上海通用硅材料有限公司 2 鋁漿 噸 100 美國 3 銀漿 噸 8 美國 4 銀鋁漿 噸 美國 5 其他輔助材料 市場采購 主要原輔材料質(zhì)量要求 本項目所需原輔材料的質(zhì) 量均必須符合國家相關(guān)標準的品質(zhì)指標，并且要滿足客戶要求，以確保最終成品的質(zhì)量。原輔料購入需進行各類指標的檢測、并按標準進行驗收，質(zhì)量達到中華人民共和國太陽能電池的有關(guān)標準要求。 原、輔材料來源 本項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，如遇國內(nèi)硅基片市場相對緊張，也可采取進口原料。其他原料國內(nèi)原料市場供應(yīng)充足。企業(yè)可根據(jù)市場價格自行在專業(yè)市場采購解決。項目的主要采購地為江蘇、江西、上海等地，企業(yè)目前已建立了長期供貨協(xié)議，以穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量和供應(yīng)數(shù)量，來保障本項目的需要。包裝材 料等國際、國內(nèi)供應(yīng)充足，可在專業(yè)市場上直接采購。 原料和成品的貯存 主要原材料入庫 年產(chǎn) 100MW 晶體硅太陽能電池片項目可行性研究報告 本項目所需的原材料均需驗收入庫，各類原材料的質(zhì)量指標按中華人民共和國相關(guān)行業(yè)的有關(guān)標準及企業(yè)標準驗收，不合格原材料不得進倉入庫，應(yīng)嚴把原材料質(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)各分類原料倉庫內(nèi)。 產(chǎn)成品的貯存 產(chǎn)成品的貯存為 7～ 10 個天左右的生產(chǎn)量，貯存于企業(yè)專用成品倉庫。成品按用戶的要求包裝。 本項目的成品、原料及包 裝材料貯存于各分類倉庫內(nèi)。庫內(nèi)的保管應(yīng)按批號分存、建立嚴格的分發(fā)料制度、杜絕混批號等問題造成不必要的事故。各類倉庫應(yīng)符合所存物品的存放條件、建立責任體系、保證存放安全。企業(yè)已建立成熟的管理體系和檢驗手段，項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)本項目采用國內(nèi)外先進的全自動太陽能電池片測試分選設(shè)備、燒結(jié)爐及測試儀等設(shè)備，以形成年產(chǎn) 100MW 晶體年產(chǎn) 100MW 晶體硅太陽能電池片項目可行性研究報告 硅太陽能電池片生產(chǎn)能力的要求，公司在本項目中生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備的選擇原則是 ： (1) 設(shè)備要先進、實用，自動化程度高，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)機制； (3) 滿足生產(chǎn)晶體硅太陽能電池片的生產(chǎn)要求。 本項目選擇的設(shè)備須成熟可靠、性價比高，結(jié)構(gòu)先進合理、性能穩(wěn)定、生產(chǎn)能力配套性好，可形成高質(zhì)高效具有先進性能的生產(chǎn)線，使產(chǎn)品達到優(yōu)質(zhì)水平參與國際市場競爭。同時，本項目在吸收其他同行業(yè)企業(yè)工藝技術(shù)的先進性和可靠性的同時，靈活選擇適合本企業(yè)實際的生產(chǎn)工藝，充分利用先進設(shè)備具有較高精度的特點，在規(guī)模和技術(shù)方面提高企業(yè)的市場競爭能力。 工藝路線選擇 本項目選擇的生產(chǎn)工藝可實現(xiàn)產(chǎn)品的大規(guī)格、多品種要求，達到產(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，同時能減少占地。 項目工藝流程 根據(jù)產(chǎn)品方案，本項目主要生產(chǎn)工藝的流程采用國內(nèi)較為成熟的工藝路線，基本上是從硅片的開箱檢測與裝盒開始、然后在加工車間去除油污及制絨、擴散制作表面 PN 結(jié)然后檢測、等離子體刻蝕周邊 PN 結(jié)及抽測效果、二次清洗，年產(chǎn) 100MW 晶體硅太陽能電池片項目可行性研究報告 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、正面電極，然后經(jīng)過高溫燒結(jié)，最后經(jīng)檢測車間檢測合格后入庫。 太陽能電池硅片生產(chǎn)工藝流程圖如下： 圖 41 太陽能電池生產(chǎn)工藝流程圖 主要工藝流程說明： ① 清洗、制絨：首先用堿（或酸）腐蝕硅片，以去除硅片表面機械損傷。而后進行硅片表面絨化，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電池制造的第一道常規(guī)工序，主要是通過化學腐蝕，硅片化學腐蝕的主要目的是消除切片帶來的表面損傷，同時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進行甩干。 ③ 擴散、刻蝕：多數(shù)廠家都選用 p 型硅片來制作太陽電池，那么一般用 POCL3 液態(tài)源作為擴散源。擴散設(shè)備可用橫向石英管或鏈式擴散爐 ,進行磷擴散形成 n 型層。擴散的最高溫度可達到 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。擴散過程遵從如下反應(yīng)式： 硅片清洗制絨甩干擴散刻蝕 烘干 印刷 (鋁 ) 烘干印刷 (銀 ) 減反射 印刷 (銀 ) 燒結(jié)檢測包裝入庫 年產(chǎn) 100MW 晶體硅太陽能電池片項目可行性研究報告 4POCL3 ＋ 3O2（過量）→ 2P2O5＋ 2CL2（氣） 2P2O5＋ 5Si → 5SiO 2 + 4P 背腐蝕去磷硅玻璃和邊緣 PN 節(jié)：用化學方法除去擴散層 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，化學反應(yīng)為： SiO2 ＋ 6HF → H2（ SiF6）＋ 2H2O ④ 減反射：采用等離子體增強化學氣相沉積 (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 減反膜過程中大量的氫原子進入，能夠起到很好的表面鈍化和體鈍化的效果，這對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制作太陽電池。由于增強對光的吸收性的同時，氫原子對太陽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