1839年，人類曆史上首次發現光電轉換的物理現象——光伏效應。1959年，第一個光電轉換效率為5%的多晶矽太陽能電池問世；1960年，矽太陽能電池發電首次並入常規電網；1975年，美國科學家製作出非晶矽太陽能電池；上世紀80年代初，太陽能電池開始規模化生產。

　　上世紀90年nian代dai以yi來lai，在zai能neng源yuan危wei機ji和he全quan球qiu氣qi候hou變bian暖nuan的de壓ya力li下xia
，隨sui著zhe各ge國guo對dui太tai陽yang能neng電dian池chi研yan究jiu的de不bu斷duan重zhong視shi，科ke研yan和he產chan業ye投tou入ru不bu斷duan增zeng加jia，取qu得de了le一yi係xi列lie的de科ke研yan成cheng果guo，太tai陽yang能neng電dian池chi效xiao率lv的de紀ji錄lu不bu斷duan被bei刷shua新xin，奠dian定ding了le規gui模mo化hua工gong業ye生sheng產chan的de技ji術shu基ji礎chu。全quan球qiu的de太tai陽yang能neng光guang伏fu產chan業ye就jiu此ci以yi一yi個ge朝chao陽yang產chan業ye的de麵mian貌mao高gao速su成cheng長chang。

　　目前太陽能利用技術主要有太陽能熱電技術、太陽能熱水技術、太陽能光伏技術三大技術。它們是太陽能的不同利用方式。太陽能熱水技術通常利用太陽熱能為家庭及建築提供熱水
，使用方便、chengbendi
，dannengliangliyongxingshidanyi，yebunengchuanshu。muqianwoguotaiyangnengreshuiqideyingyongguimoyijushijieshouwei。taiyangnengredianjishushijiangtaiyangnengjujiqilai，qudongqilunfadianjishengchandianneng，rutashifadian、碟式發電等。太陽能熱電目前尚處於商業化前夕
，而且投入成本太大。

　　太陽能光伏技術利用半導體器件的光伏效應原理，是近年來發展最快、最(zui)有(you)活(huo)力(li)的(de)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)技(ji)術(shu)。目(mu)前(qian)全(quan)球(qiu)主(zhu)要(yao)國(guo)家(jia)都(dou)把(ba)發(fa)展(zhan)光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)作(zuo)為(wei)利(li)用(yong)太(tai)陽(yang)能(neng)的(de)主(zhu)要(yao)形(xing)式(shi)。隨(sui)著(zhe)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)成(cheng)本(ben)的(de)降(jiang)低(di)和(he)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)的(de)提(ti)高(gao)，它(ta)作(zuo)為(wei)太(tai)陽(yang)能(neng)利(li)用(yong)的(de)主(zhu)要(yao)形(xing)式(shi)的(de)趨(qu)勢(shi)將(jiang)越(yue)來(lai)越(yue)明(ming)顯(xian)。

太陽能電池技術擁有豐富的應用空間

　　太陽能產業出現“淘金熱”

　　回顧太陽能產業的發展曆程，在2000年以前可認為是“早期開發”階段
，當時雖有多家廠商投入，但因為技術開發和商業環境還不成熟，僅有少數公司能夠維持。而從2000年到2005年間，是“初期獲利”階段，一些公司能夠幸存並開始獲利。隨著能源問題的升溫，現在的太陽能產業已經到了“淘金熱”階段，許多企業開始積極投入。

　　目前，太陽能電池主流產品仍然是晶矽太陽能電池
，其研究開發的重點圍繞降低能耗
、降低每瓦生產成本、提高轉換效率等方麵，以進一步推進太陽能發電大規模商用的進程。

　　1.新一代多晶矽工藝技術研究空前活躍

　　降低成本和能耗除通過傳統工藝技術升級外， 還湧現出了幾種專門生產太陽能級多晶矽的新工藝技術
，主要有：改良西門子法進一步降低成本

；冶金法從金屬矽中提取高純度矽；高純度SiO2直接製取法；熔融析出法；還原或熱分解工藝；無氯工藝技術，Al－Si溶體低溫製備太陽能級矽；熔鹽電解法等。

　　2.繼續向高效化、薄型化和大麵積方向前進

　　A．轉換效率越來越高：14%→18%→20%；

　　B．矽片的麵積越來越大： 從103mm×103mm→125mm×125mm→156mm×156mm（目前主流）
，未來兩年將達到210mm×210mm；

　　C．矽片越來越薄：300μm→270μm→210μm→180μm。100μm厚度的工藝正在研發。

　　3.生產設備由半自動化向自動化
、智能化過渡

　　A．提高單機自動化水平，增加批次裝片量，提高單機生產效率；

　　B．生產線設備間自動傳送
、在線檢測
，提高整線生產率。

　　未來5年的主力

　　為了適應太陽能電池高效率、低成本
、大規模生產發展的需要
，最有效的辦法是不采用晶矽體材料，而直接采用薄膜材料，即開發薄膜太陽能電池。20世紀70年代開始
，國際上發展了許多類型的薄膜太陽電池
，例如：CuInSe（CIS）、CdTe薄膜和有機薄膜等。

　　薄膜太陽能電池具有安全
、可折疊、方便連接、輕巧、抗熱性能好、不易破損等特點。目前規模生產的薄膜非晶矽太陽能電池的轉換效率已達8% 左右

，CIS 的轉換效率已達10%～11%
，實驗室轉換效率超過20%。

　　目前，世界上至少有40個國家正在開展低成本、大麵積、高效率的薄膜太陽能電池的實用化技術研究。隨著技術的不斷成熟
，薄膜太陽能電池必將超過晶矽太陽能電池。

　　圍繞降低生產成本
、降低能耗，提高光電轉換效率
、提高能源再生比例等問題，新型太陽能電池正不斷湧現。例如：量子點太陽能電池
、量子阱太陽能電池、染料敏化電池
、熱光伏電池及有機薄膜太陽能電池等。

　　晶矽太陽能電池比較

　　中國太陽能電池技術仍存發展空間

　　經過多年的發展，我國在太陽能電池矽材料生產、電池和組件生產
、專用設備等方麵取得很大進步。多晶矽提煉技術取得很大進步，單位能耗得到降低，晶矽太陽能電池製作技術已經達到國際先進水平。

　　國產的晶矽太陽能電池及組件生產線關鍵設備取得很大進步，如8英寸擴散爐
、等離子刻蝕機
、低溫烘幹爐、高溫燒結爐，清洗機、層壓機等相繼在國內生產線上替代進口設備得到廣泛應用。在973
、863等高科技計劃的支持下，我國在碲化鎘和銅銦硒薄膜電池、敏化太陽能薄膜電池、多晶矽薄膜電池以及應用係統方麵取得了很大的科研進展。

　　我國薄膜電池產業化步伐也在加快。無錫尚德在上海成立薄膜太陽能研發中心，預計2009年產能可達50MW
；河北新奧引進全球領先水平的Sunfab薄膜太陽能電池全套自動化生產線；保定天威與設備廠商Oerlikon簽訂購買薄膜太陽能模塊生產線設備合約

；南開大學正在福建泉州合作開發非晶矽/微晶矽疊層太陽能電池產業化技術。

　　盡管我國太陽能電池技術取得了較大進展，然而與國際先進技術相比，仍有很大差距，主要體現在以下三點：

　　1.多晶矽提煉技術與先進水平有很大差距

　　多晶矽材料的生產技術長期以來掌握在美
、日、德等國家中，形成了對我國的技術封鎖、市場壟斷的局麵。目前國際上多晶矽生產主要的傳統工藝有：改良西門子法、矽烷法和流化床法。其中改良西門子工藝生產的多晶矽的產能約占世界總產能的80%，短期內產業化技術壟斷封鎖的局麵不會改變。與國際先進水平的差距主要體現為能耗高

、純度低、原材料利用率低等。

　　2.薄膜太陽能電池產業化和應用技術有很大差距

　　與國外先進技術相比，我們目前存在的主要問題是：對(dui)薄(bo)膜(mo)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)研(yan)發(fa)投(tou)入(ru)不(bu)足(zu)
，對(dui)其(qi)發(fa)展(zhan)前(qian)景(jing)認(ren)識(shi)不(bu)足(zu)，缺(que)乏(fa)自(zi)主(zhu)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)，特(te)別(bie)是(shi)規(gui)模(mo)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)。與(yu)國(guo)外(wai)相(xiang)比(bi)，產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)遲(chi)緩(huan)。目(mu)前(qian)，國(guo)外(wai)多(duo)家(jia)公(gong)司(si)已(yi)經(jing)開(kai)始(shi)規(gui)模(mo)生(sheng)產(chan)薄(bo)膜(mo)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)
，而(er)國(guo)內(nei)隻(zhi)有(you)尚(shang)德(de)
、保定天威等少數企業開始產業布局。

　　3.晶矽電池高端設備和薄膜電池製造設備有很大差距

　　美國、歐洲、日本等國先進設備的特征為產能高、zidonghuachengdugao。tongzhexieshebeixiangbi，guoneishebeidezidonghuachengdubugao。gaoduanshebeirujingguidianchiquanzidongsiwangyinshuajihezidongceshifenjianjidengyilaijinkou。bomotaiyangnengdianchishebeihaimeiyouqibu。

　　鏈接：太陽能電池的三大類別

　　按照技術開發成熟度，太陽能電池可以分為三類：晶矽太陽能電池
、薄膜太陽能電池、下一代新型太陽能電池。

　　1.晶矽太陽能電池

　　晶矽太陽能電池的製作工藝從成熟的微電子工藝轉化而來，具有矽材料、工藝與製造技術成熟
，轉換效率高、性能穩定等優點。規模生產的單晶矽太陽能電池的轉換效率可達16%-17%
，實驗室的最高轉換效率達24.4%。規模生產的多晶矽太陽能電池的轉換效率可達14%～15%以上，實驗室的最高轉換效率達16.6%。但同常規能源相比，它們存在成本大
、製造能耗較高等問題。

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　　2.薄膜太陽能電池

　　薄膜太陽能電池是在玻璃、不鏽鋼
、塑料基板上沉積幾微米厚的薄膜而構成。其種類主要有薄膜非晶矽（α-Si）電池、碲化鎘（CdTe）電池、銅銦镓硒（CIGS）電池、銅銦硒（CIS）電池
、非晶矽及微晶矽疊層電池等種類。它們具有成本低、能耗低
、danpiandianchimianjidadengyoudian，bianyugongyehuadaguimoshengchan。muqianbomotaiyangnengdianchidezhuanhuanxiaolvhaidiyujingguitaiyangnengdianchi。bomofeijingguitaiyangnengdianchicunzaiguangzhishuaituidewenti

，rengyoudaijiejue。

　　2.下一代新型太陽能電池

　　采用新材料、新結構和新工藝製造下一代新型太陽能電池目前正在研發中

，主要有染料敏化太陽能電池、有機聚合物電池等。這些電池的開發主要圍繞兩大目標：a.提高光電轉換效率
；b.降低生產成本。

　　目前，晶矽電池是太陽能電池的主流產品，市場占有率為85%，2010 年後市場增長速度將減慢；薄膜電池是當前技術開發的重點，市場占有率為10%
，發展速度迅猛，到2013 年後將占市場主導地位；下一代新型太陽能電池技術正在加緊研發之中。

　　中國太陽能光伏產業蘊藏巨大潛力

　　近年來，國家財政對太陽能產業的補貼力度逐年增強。2008年，中國開始啟動屋頂和大型地麵並網光伏發電示範項目的建設
；2009年初完成了甘肅敦煌10MWp 級大型荒漠並網光伏電站的招標工作
；tongshitaiyangnengwudingjihuayujintaiyangshifangongchengdecaizhengbutiexiangmuyexiangxutuichu

，zheyixiliedezhengcecuoshigeizhongguoweilaidetaiyangnengguangfuchanyetigongleyigeguangkuodefazhankongjian。

　　針對目前光伏發電成本高、guoneichanyeduichukouyicunduguogaodetedian，zhongguojiangjiadazhengcezhidaohefuchilidu
，yicilaifazhanhezhuangdataiyangnengguangfuchanyedeguoneishichang。jingyanbiaoming
，zhongguozhengfudezhengcedaoxiangjiangzaiweilaiyiduanshijianneijuedingzhezhongguoguangfuchanyedefazhanshuizhunheshichangxuqiu。xiangxinzaijienengjianpai、低碳經濟的大背景下，在中國政府的大力扶持和倡導下，中國的太陽能光伏產業定然會有著絢麗的明天。

　　2009年全球新增光伏裝機容量接近5.8GW
，增速為46.6%。其中，德國新增光伏裝機容量達3000MW
，居於全球第一位，占全球的市場份額進一步上升，從2008年41.1%的占比上升為51.7%。這主要是由於2008年增速最大的西班牙市場出現了明顯的下滑，西班牙2009年降低了光伏裝機的補貼
，導致其2009年的新增光伏裝機量從2008年的2500MW迅速下降為僅60MW。

　　中國太陽能電池產量全球領先

　　2004~2007年，中國太陽能電池產量始終保持100%~300%的高速增長率，遠遠超過全球太陽能電池生產46.6%的年均複合增長率。2007年，中國太陽能電池產量更是達到1200MW，超過歐美和日本成為太陽能電池生產第一大國，占到全球太陽能電池產量約35%。2009年，中國太陽能電池產量達到3200MW，繼續保持了超過世界太陽能電池生產平均增長率的速度，增長率達60%。太陽能電池產業鏈包括多晶矽原材料生產

，矽棒、矽錠生產
，太陽能電池製造，組件封裝
，光伏產品應用和光伏發電係統等環節。

　　另外，與產業鏈相關聯的產業還包括太陽能電池設備製造等。在中國光伏產業的發展過程中，呈現出“中間大兩頭小，兩頭在外”的產業鏈結構
，即原料、需求在外
，如果再加上關鍵技術設備的進口，就是“三頭在外”。

　　中國太陽能電池產業主要集中在產業鏈的中下遊，競爭形勢日趨激烈。截至2008年底，共有37家多晶矽原料生產廠、143家矽錠/矽棒生產廠、138家矽片生產廠和357家太陽能電池組件生產廠和上千家太陽能應用產品生產廠。越往下遊（組件生產
、太陽能應用產品）競爭越激烈
，這主要是由於下遊產品生產投資少
，建設周期短，技術和資金門檻低，最接近市場，因此吸引了大批企業的進入。

　　目前
，中國太陽能電池片市場主要掌握在無錫尚德、南京中電、天威英利、changzhoutianhedengjijiashengchanqiyezhong
，qizhongwuxishangdezaiquanqiutaiyangnengdianchishengchanqiyezhongpaimingdisan
，yijishenshijieyiliutaiyangnengdianchishengchanqiyedexinglie。zhexieqiyezhangwozhebijiaoxianjindeshengchanjishu
，shengchanguimojiaoda，chanpinzhiliangwending，nenggoubaozhengshangyouyuancailiaodegongying，juyoujiaoqiangdejingzhengli。lingwai，tamendabufendouyijingzaiguoneiwaishangshi，tongguobuduanwanshanrongziqudao，keyikuodaqiyedeshengchanguimo，tigaochanpindejingzhengli。

　　其中，無錫尚德、天威英利等少數企業還涉足上遊產業鏈，垂直整合上下遊資源，有效地提高了企業的競爭力。

　　yucitongshi，zaiguoneishichangshanghaiyouyixiezhongxiaoxingdetaiyangnengdianchichangshang，youyujishushuipingjiaodi，shengchanguimojiaoxiao，chanpinzhiliangbuwending，shangyouyuancailiaogonghuobuwending，zhexiezhongxiaoxingtaiyangnengdianchichangshangzairiqujiliedeshichangjingzhengzhongmianlinbeitaotaideweixian。

2008年中國光伏產業鏈不同環節企業數量  數據來源：賽迪顧問  2010年4月

2005～2009年中國光伏裝機量  數據來源：賽迪顧問  2010年4月

　　多晶矽投資過熱但產能不足

　　近兩年
，全國共有1 6個省、市
、自治區布局投資了33個多晶矽建設項目。而2008年國內投產的多晶矽企業僅有徐州中能
、洛陽中矽、峨眉半導體
、新光矽業和通威永祥等幾個，產量為3000噸
，僅占建設產能的33%。這主要是由於多晶矽生產技術難度大，係統化配套要求高，企業需要較長時間摸索
、運行、修改、完善


，再加上副產物料須綜合回收利用，有技術難關，限定了產量的釋放。

　　按照目前的多晶矽投資規模，到2010年中國的多晶矽產能將達到96500噸


，這個數字將遠大於2010年國內太陽能電池預計產能。對多晶矽產品，峨眉半導體
、新光矽業和通威永祥等幾個主要生產企業的產量為3000噸，僅占建設產能的33%。這主要是由於多晶矽生產技術難度大，係統化配套要求高
，限定了產量的釋放。

　　如(ru)此(ci)大(da)的(de)產(chan)能(neng)在(zai)國(guo)內(nei)難(nan)以(yi)消(xiao)化(hua)進(jin)而(er)不(bu)得(de)不(bu)依(yi)靠(kao)國(guo)外(wai)市(shi)場(chang)，將(jiang)存(cun)在(zai)很(hen)大(da)的(de)市(shi)場(chang)風(feng)險(xian)性(xing)。另(ling)外(wai)，由(you)於(yu)中(zhong)國(guo)多(duo)晶(jing)矽(gui)生(sheng)產(chan)線(xian)規(gui)模(mo)普(pu)遍(bian)較(jiao)小(xiao)，尚(shang)不(bu)能(neng)完(wan)全(quan)掌(zhang)握(wo)核(he)心(xin)的(de)規(gui)模(mo)化(hua)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)，生(sheng)產(chan)出(chu)的(de)高(gao)純(chun)矽(gui)材(cai)料(liao)技(ji)術(shu)經(jing)濟(ji)指(zhi)標(biao)普(pu)遍(bian)不(bu)高(gao)，產(chan)品(pin)缺(que)乏(fa)國(guo)際(ji)競(jing)爭(zheng)力(li)。

　　而(er)且(qie)
，國(guo)內(nei)大(da)部(bu)分(fen)已(yi)建(jian)和(he)再(zai)建(jian)生(sheng)產(chan)線(xian)對(dui)循(xun)環(huan)經(jing)濟(ji)和(he)副(fu)產(chan)物(wu)綜(zong)合(he)利(li)用(yong)等(deng)問(wen)題(ti)考(kao)慮(lv)不(bu)足(zu)
，造(zao)成(cheng)了(le)資(zi)源(yuan)浪(lang)費(fei)，環(huan)境(jing)汙(wu)染(ran)，這(zhe)些(xie)都(dou)為(wei)未(wei)來(lai)發(fa)展(zhan)埋(mai)下(xia)隱(yin)患(huan)。因(yin)此(ci)，在(zai)多(duo)晶(jing)矽(gui)項(xiang)目(mu)的(de)投(tou)資(zi)建(jian)設(she)中(zhong)，應(ying)進(jin)行(xing)統(tong)一(yi)規(gui)劃(hua)
，杜(du)絕(jue)無(wu)序(xu)盲(mang)目(mu)上(shang)馬(ma)，避(bi)免(mian)低(di)技(ji)術(shu)、低水平重複建設，保證資源環境的合理利用和保護，促進產業的可持續發展。