【正文】 工作，并研制出了設(shè)備。我國西北工業(yè)大學(xué)進(jìn)行了滴硅旋轉(zhuǎn)法 ——即用電磁法熔化硅、然后將硅液滴到旋轉(zhuǎn)模具上以形成硅片的探索性研究，并達(dá)到了一定的水平。 ? （ 3） De1aware大學(xué)多晶片狀硅制造技術(shù) （ 特拉華州立大學(xué) ） ? 該技術(shù)基于液相外延工藝，襯底為廉價陶瓷。陶瓷襯底可以重復(fù)使用。在電池制作中采用了 Al吸雜和低溫PECVDSi3N4， 鈍化技術(shù)，后者提供了體鈍化和發(fā)射區(qū)鈍化。 lcm2電池效率達(dá)到 156％。 De1aware大學(xué)和Austropower公司合作通過了中試產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。 （ 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(jié)，這么多的小球在鋁箔上形成并聯(lián)的結(jié)構(gòu)， 100cm2面積的電池效率可達(dá)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(jìn)行提純 。 該方法在技術(shù)上具有一定的特色，但要降低成本在技術(shù)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(fù)旦大學(xué)也曾對這種太陽電池工藝進(jìn)行了探索性實驗，掌握了基本技術(shù)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(shù)進(jìn)展緩慢，同時有大量低成本半導(dǎo)體工業(yè)次品硅可供利用。另一方面，太陽級硅生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)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(dāng)光伏工業(yè)的用量達(dá)到一定的水平，而半導(dǎo)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(jìn)行正式生產(chǎn)。 ? 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(zhì)，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(jīng)過再凝固硅中的金屬雜質(zhì)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(dá)到 14％，高效工藝制的電池的最高效率可達(dá)到 16％。此太陽級硅已進(jìn)入每年生產(chǎn) 60噸的中試階段。 ?由于經(jīng)費制約，我國太陽級硅的研究工作限于較簡易的化學(xué)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(chǎn)太陽級硅具有很大潛力。 3晶硅電池的商業(yè)化生產(chǎn)和市場發(fā)展 ? 3． 1商業(yè)化電池技術(shù) ? （ 1）常規(guī)商業(yè)化電池 ：商業(yè)化晶硅電池主要結(jié)構(gòu)是 PN結(jié)。絨面、背場和減反射涂層被普遍采用，細(xì)柵金屬化技術(shù)在不斷改進(jìn)，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(shù)。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(shù)生產(chǎn)的刻槽埋柵電池已經(jīng)實現(xiàn)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(chǎn)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(xiàn)了供不應(yīng)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(chǎn)達(dá) 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(chǎn)達(dá)到 157． 4MW，比 1998年增長 29％。光伏發(fā)電累計總裝機容量達(dá)到 800MW。 ? 2022年全球光伏市場達(dá)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(shù)）的產(chǎn)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(lián)合產(chǎn)業(yè)界、大學(xué)和研究機構(gòu)共同進(jìn)行攻關(guān)，以求大幅度降低成本。 1999年生產(chǎn)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(biāo)： 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(dá)國家的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)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(shù)商業(yè)化發(fā)展態(tài)勢的觀點：光伏技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)很明顯地結(jié)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(dāng)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(kuò)產(chǎn)計劃， 1998年初 PVIR統(tǒng)計，正在實施和擴(kuò)產(chǎn)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(shù)和產(chǎn)業(yè)正在騰飛，預(yù)測今后 10年光伏組件的生產(chǎn)將以30％左右甚至更高的遞增速度發(fā)展， 2022年達(dá)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(chǔ)。市場發(fā)展將逐步由邊遠(yuǎn)地區(qū)和農(nóng)村的補充能源向全社會的替代能源過渡。 ? 預(yù)測到下世紀(jì)中葉，太陽能光伏發(fā)電將達(dá)到世界總發(fā)電量 15一 20％，成為人類的基礎(chǔ)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(jì)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(shù)產(chǎn)業(yè)化及市場發(fā)展經(jīng)過近 20年的努力，已經(jīng)奠定良好的基礎(chǔ)。但在總體水平上我國同國外相比還有很大差距，主要表現(xiàn)在以下幾個方面： ? （ 1）生產(chǎn)規(guī)模小。 ? （ 2）技術(shù)水平較低 ? （ 3）專用原材料國產(chǎn)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(kuò)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(xiàn)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(fēng)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(chǎn)業(yè)必須加快發(fā)展步伐。 。 ? 歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會（ EPIA）在 Frankfurt舉行的研討會上回顧了 2022年光伏產(chǎn)業(yè)的成長率，指出 2022年是杰出的一年。根據(jù)EPIA的發(fā)布數(shù)據(jù)， 2022年全球光伏市場達(dá)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(jù)了新安裝量的一半，達(dá)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(yù)期在 2022年美國將實現(xiàn)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(xiàn)了增長，以 258MW的安裝量排名第五。一些市場分析師預(yù)測，意大利在 2022年的安裝量將翻番，達(dá)到 500MW。 ? EPIA同時預(yù)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(yù)計會增長到約 7GW，2022年達(dá)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(dāng)?shù)姆龀终?，多樣化的市場正在形成，這對整個光伏產(chǎn)業(yè)和全球環(huán)境是非常好的消息，” EPIA總裁 Winfried Hoffmann表示 在產(chǎn)業(yè)化方面，各國一直在通過改進(jìn)工藝、擴(kuò)大規(guī)模和開拓市場等措施降低成本，并取得了巨大進(jìn)展。 4．二十一世紀(jì)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(shù)進(jìn)入了快速發(fā)展的階段。據(jù)專家預(yù)測， 21世紀(jì)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(yīng)用的最大市場 ? 太陽能光伏系統(tǒng)和建筑的完美結(jié)合體現(xiàn)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(shù)、無污和自供電的特點，能夠強化建筑物的美感和建筑質(zhì)量； ? ②光伏部件是建筑物總構(gòu)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(jié)構(gòu)，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(jì)前半期光伏發(fā)電將超過核電 ? 專家預(yù)計，下世紀(jì)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(dá)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(dá) 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(yīng)用的最大市場 ? 太陽能光伏系統(tǒng)和建筑的完美結(jié)合體現(xiàn)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(shù)、無污和自供電的特點，能夠強化建筑物的美感和建筑質(zhì)量； ②光伏部件是建筑物總構(gòu)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(jié)構(gòu)，省去了輸電費用； 4． 2 PV產(chǎn)業(yè)向百兆瓦級規(guī)模和更高技術(shù)水平發(fā)展 4． 3下世紀(jì)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