【正文】 工作，并研制出了設備。我國西北工業(yè)大學進行了滴硅旋轉法 ——即用電磁法熔化硅、然后將硅液滴到旋轉模具上以形成硅片的探索性研究，并達到了一定的水平。 ? （ 3） De1aware大學多晶片狀硅制造技術 （ 特拉華州立大學 ） ? 該技術基于液相外延工藝，襯底為廉價陶瓷。陶瓷襯底可以重復使用。在電池制作中采用了 Al吸雜和低溫PECVDSi3N4， 鈍化技術，后者提供了體鈍化和發(fā)射區(qū)鈍化。 lcm2電池效率達到 156％。 De1aware大學和Austropower公司合作通過了中試產業(yè)化技術。 （ 4）小硅球太陽電池 硅球的平均直徑為 12mm， 約有 2萬個小球鑲在 100cm2的鋁箔上以形成太陽電池，每個小球具有 p/n結，這么多的小球在鋁箔上形成并聯的結構， 100cm2面積的電池效率可達到 10％。原則上可使用冶金級的小硅球，一方面小硅球本身也容易進行提純 。 該方法在技術上具有一定的特色，但要降低成本在技術上仍有許多困難。該方法在 90年代初發(fā)展起來，但近幾年其研究與發(fā)展陷于停頓狀態(tài)。我國復旦大學也曾對這種太陽電池工藝進行了探索性實驗，掌握了基本技術的要點。 2． 3太陽級硅 ? 美國、德國、日本的許多家公司在 80年代未停止了太陽級硅的研究，主要是因為技術進展緩慢，同時有大量低成本半導體工業(yè)次品硅可供利用。另一方面，太陽級硅生產的經濟規(guī)模約為 1000噸／年，成本可降到 20美元／ kg， 而目前光伏工業(yè)每年的需求量只有 400一 500噸。當光伏工業(yè)的用量達到一定的水平，而半導體工業(yè)為其提供不了低價的次品硅料時，太陽級硅才能進行正式生產。 ? 一種目前制造太陽級硅的主要方法是使用精煉的冶金級硅，采用 電子束加熱真空抽除法 去除磷雜質，然后凝固，再采用等離子體氧化法去除硼及碳，再凝固。采用水蒸氣混合的冠等離子體可將硼含量降到0lppm的水平，經過再凝固硅中的金屬雜質含量可降到 ppb的水平。 ?用此太陽級硅制成的常規(guī)工藝電池的最高效率可達到 14％，高效工藝制的電池的最高效率可達到 16％。此太陽級硅已進入每年生產 60噸的中試階段。 ?由于經費制約，我國太陽級硅的研究工作限于較簡易的化學與物理提純。 ?我國具有純度高的石英砂資源，并有大量冶金級硅出口，采用冶金硅精煉的方法生產太陽級硅具有很大潛力。 3晶硅電池的商業(yè)化生產和市場發(fā)展 ? 3． 1商業(yè)化電池技術 ? （ 1）常規(guī)商業(yè)化電池 ：商業(yè)化晶硅電池主要結構是 PN結。絨面、背場和減反射涂層被普遍采用，細柵金屬化技術在不斷改進，單晶硅商業(yè)化電池效率在 13一 16％之間。多晶硅電池工藝與單晶硅基本相同，但沒有絨面技術。商業(yè)化多晶硅電池效率在 11一 14％之間。 ?（ 2）刻槽埋柵電池： ?BP公司利用 UNSW技術生產的刻槽埋柵電池已經實現商業(yè)化，規(guī)模為2MW／ 年，電池效率 15一 17％之間，成本與常規(guī)電池基本相同。 ? 3． 2晶硅電池的產業(yè)和市場發(fā)展 ? 國際光伏工業(yè)在過去 15年的平均年增長率為 20％。 90年代后期，世界市場出現了供不應求的局面，發(fā)展更加迅速。 1997年世界太陽電池光伏組件生產達 122MW， 比 1996年增長了 38％，是4年前的 2倍，是 7年前 3倍，比集成電路工業(yè)發(fā)展更快，超出光伏專家最樂觀的估計 。 ? 1998年光伏組件生產達到 157． 4MW，比 1998年增長 29％。光伏發(fā)電累計總裝機容量達到 800MW。 ? 2022年全球光伏市場達到 年比成長 129% 以美國為代表，政府（能源部）在1990年起動了 PVMaT（ 光伏制造技術）的產業(yè)化計劃，通過國家可再生能源實驗室（ NREI／ 實施，并成立了國家PV中心，聯合產業(yè)界、大學和研究機構共同進行攻關，以求大幅度降低成本。 1999年生產成本降到 1． 79美元／ Wp， 在 1994年的水平上降低 60％。美國PV系統(tǒng)電價成本目標： 2022年光伏系統(tǒng)安裝成本 3美元／ Wp（ 11美分／ kwh）， 2022年 1． 5美元／ wp（ 6美分／kwh以下）。 歐洲和日本也有類似的計劃。競爭促使各發(fā)達國家的產業(yè)化技術幾乎以大致相同的水平和速度向前發(fā)展； 1998年 7月在 Vienna召開了第二屆國際太陽能光伏會議，在這個迄今規(guī)模最大的世界光伏會議上，一向觀點保守和沉默寡言的歐盟科技局局長Wolfgang Pa1z博士在會上談到他對目前 PV技術商業(yè)化發(fā)展態(tài)勢的觀點：光伏技術的發(fā)展已經很明顯地結束了它的前期開拓階段，并開始了它的蓬勃發(fā)展階段。 1998年 7月正當世界金融危機最瘋狂的時候，世界 PV市場比 1997年同期增長了 50％。世界各大公司紛紛實施和制定擴產計劃， 1998年初 PVIR統(tǒng)計，正在實施和擴產的新增能力為 “ 3。 5MW／ 年，比 1997年高出 2倍。 ? 可以說，太陽能光伏發(fā)電技術和產業(yè)正在騰飛，預測今后 10年光伏組件的生產將以30％左右甚至更高的遞增速度發(fā)展， 2022年達到 4． 6GW／ 年（保有量 20GW）。 ?快速發(fā)展的屋頂計劃、各種減免稅政策和補貼政策以及逐漸成熟的綠色電力價格為 PV市場的發(fā)展提供了堅實的發(fā)展基礎。市場發(fā)展將逐步由邊遠地區(qū)和農村的補充能源向全社會的替代能源過渡。 ? 預測到下世紀中葉，太陽能光伏發(fā)電將達到世界總發(fā)電量 15一 20％，成為人類的基礎能源之一。第二屆世界太陽能光伏會議主席 Jurgen Schmidt在大會上說到： “ 作為全球一種能源，光伏發(fā)電在下世紀前半期將超過核電，是 2030年還是 2050年的最后幾年超過，只是個時間問題。 ” ? 我國太陽能光伏發(fā)電技術產業(yè)化及市場發(fā)展經過近 20年的努力，已經奠定良好的基礎。但在總體水平上我國同國外相比還有很大差距，主要表現在以下幾個方面： ? （ 1）生產規(guī)模小。 ? （ 2）技術水平較低 ? （ 3）專用原材料國產化程度不高 ? （ 4）成本高。 ?我國地域廣大、人口眾多， 7000萬人生活在無電地區(qū)，光伏發(fā)電的潛在市場非常巨大。但由于光伏發(fā)電成本高，目前尚不能與常規(guī)發(fā)電相比。盡管如此，我國的光伏市場仍在逐年地發(fā)展和擴大， 1998年的安裝容量約 2． 5MW。 到 1998年底，光伏發(fā)電系統(tǒng)總保有量約 12MW。 ? 在光伏市場發(fā)展方面，國外各大公司和世界銀行對于開拓中國的光伏市場都表現出極大的興趣和熱心，并開始付諸行動。這對我國光伏事業(yè)的發(fā)展無疑起著極大的推動和催化作用。 ? 例如，世界銀行通過 GEF（ 全球環(huán)境基金）項目向中國軟貸款用于風能和光伏發(fā)電的市場開拓，其中包括 10MW的戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)。荷蘭政府向我國新疆自治區(qū)贈送近 10萬套戶用光伏電源系統(tǒng)，價值 1500萬美元。日本、美國、歐洲的一些公司也都有過類似的贈送和示范項目。面對這樣一個將被開發(fā)的巨大市場，我國的光伏發(fā)電產業(yè)必須加快發(fā)展步伐。 。 ? 歐洲光伏產業(yè)協(xié)會（ EPIA）在 Frankfurt舉行的研討會上回顧了 2022年光伏產業(yè)的成長率，指出 2022年是杰出的一年。根據EPIA的發(fā)布數據， 2022年全球光伏市場達到了 ，比 2022年 長了 129%。 ? 從區(qū)域安裝量看， 2022年太陽能市場西班牙和德國分列第一第二位，美國排名第三，但和前兩名存在較大差距。西班牙成為最耀眼的地區(qū)，幾乎占據了新安裝量的一半，達到 。但是該地區(qū)未來安裝量卻大大褪色，僅僅有 500MW。第二大且最可靠的市場是德國， 2022年安裝量增加了 。美國新安裝量為 342MW。 ? 預期在 2022年美國將實現跳躍式的成長率，并吸收西班牙空出的部分安裝容量。意大利在 2022年也實現了增長，以 258MW的安裝量排名第五。一些市場分析師預測，意大利在 2022年的安裝量將翻番，達到 500MW。 ? EPIA同時預測了從 2022年到 2022年的安裝量，一位未署名的市場專家表示，盡管目前金融危機影響大容量的安裝，2022年及以后仍有強勁的增長。 EPIA指出，西班牙近期改變了支持政策，使2022年全球市場受到一定限制。光伏市場希望美國、德國、法國和意大利等市場能推動需求。 ? 2022年安裝量預計會增長到約 7GW，2022年達到 22GW。然而，這種快速增長取決于市場中不斷加入的國家實施正確的政策。 ? “隨著一些國家采取適當的扶持政策，多樣化的市場正在形成，這對整個光伏產業(yè)和全球環(huán)境是非常好的消息，” EPIA總裁 Winfried Hoffmann表示 在產業(yè)化方面，各國一直在通過改進工藝、擴大規(guī)模和開拓市場等措施降低成本，并取得了巨大進展。 4．二十一世紀晶硅電池的發(fā)展趨勢和展望 ? 90年代以來，在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推動下，可再生能源技術進入了快速發(fā)展的階段。據專家預測， 21世紀中葉太陽能和其它可再生能源能夠提供世界能耗的 50％。 4． 1 光伏建筑將成為光伏應用的最大市場 ? 太陽能光伏系統(tǒng)和建筑的完美結合體現了可持續(xù)發(fā)展的理想范例，國際社會十分重視。國際能源組織（ IEA）＋ 1991和 1997相繼兩次起動建筑光伏集成計劃，獲得很大成功，建筑光伏集成有許多優(yōu)點 ： ? ①具有高技術、無污和自供電的特點，能夠強化建筑物的美感和建筑質量； ? ②光伏部件是建筑物總構成的一部分，除了發(fā)電功能外，還是建筑物耐候的外部蒙皮，具有多功能和可持續(xù)發(fā)展的特征； ? ③分布型的太陽輻射和分布型的建筑物互相匹配； ? ④建筑物的外殼能為光伏系統(tǒng)提供足夠的面積； ? ⑤不需要額外的昂貴占地面積，省去了光伏系統(tǒng)的支撐結構，省去了輸電費用； ? (6)PV陣列可以代替常規(guī)建筑材料，從而節(jié)省安裝和材料費用，例如昂貴的外墻包覆裝修成本有可能等于光伏組件的成本，如果安裝光伏系統(tǒng)被集成到建筑施工過程，安裝成本又可大大降低； 4． 2下世紀前半期光伏發(fā)電將超過核電 ? 專家預計，下世紀前半期的 30一 50年代，光伏發(fā)電將超過核電。 1997年世界發(fā)電總裝機容量約2022GW，其中核電約 400GW，約占 20％，世界核電目前是收縮或維持，而我國屆時核能將發(fā)展到約 100GW，這就意味著世界光伏發(fā)電屆時將達到 500GW左右。 1998年世界光伏發(fā)電累計總裝機容量 800MW，以 2040年計算，這要求光伏發(fā)電年增長率達 16． 5％，這是一個很實際的發(fā)展速度，前提是光伏系統(tǒng)安裝成本至少能和核能相比 4． 1 光伏建筑將成為光伏應用的最大市場 ? 太陽能光伏系統(tǒng)和建筑的完美結合體現了可持續(xù)發(fā)展的理想范例，國際社會十分重視。國際能源組織（ IEA）＋ 1991和 1997相繼兩次起動建筑光伏集成計劃，獲得很大成功，建筑光伏集成有許多優(yōu)點 ： ①具有高技術、無污和自供電的特點，能夠強化建筑物的美感和建筑質量； ②光伏部件是建筑物總構成的一部分，除了發(fā)電功能外，還是建筑物耐候的外部蒙皮，具有多功能和可持續(xù)發(fā)展的特征； ③分布型的太陽輻射和分布型的建筑物互相匹配； ④建筑物的外殼能為光伏系統(tǒng)提供足夠的面積； ⑤不需要額外的昂貴占地面積，省去了光伏系統(tǒng)的支撐結構，省去了輸電費用； 4． 2 PV產業(yè)向百兆瓦級規(guī)模和更高技術水平發(fā)展 4． 3下世紀前半期光伏發(fā)電將超過核電 4． 4 PV發(fā)電成本下降趨勢