非晶硅太阳电池生产线项目可行性研究报告(26页)-石油化工(编辑修改稿)

非晶硅太阳电池生产线项目可行性研究报告(26页)-石油化工(编辑修改稿)内容摘要：

及组件的技术发展作为主要目标及任务。 非晶硅太阳电池的优势 多晶硅原材料短缺制约我国光伏产业的发展 因为多晶硅太阳电池制造工艺 简单，较具成本优势，近年来获得快速发展。 我国 2020 年太阳电池产量 ，多晶硅占了 76％。 由于光伏产业的迅速发展，多晶硅原材料的紧缺情况越来越严重。 2020 年全世界太阳电池产量 1,818MWp，其中晶硅电池约1,700MWp，以多晶硅消耗量 12 吨 /MWp 计算， 2020 年太阳电池用多晶硅总需求量为 万吨。 多晶硅厂商供应了 万吨，半导体行业废弃的硅而可被光伏产业重新利用的约 万吨，这样就出现了大约 吨的缺口。 由于供求关系紧张，多晶硅原材料的价格持续上涨。 2020～ 2020 年， 太阳级多晶硅原材料的销售价格为 25 美元 /公斤， 2020 年世界市场超过 50 美元 /公斤，黑市超过 100 美元 /公斤，而且继续保持上涨趋势。 据中国工程院专家调查， 2020 年我国对多晶硅的需求量为3800 吨，其中光伏产业需求 2690 吨，而 2020 年我国多晶硅的产量只有 60 吨，即使全部供应光伏产业，也仅是市场需求的％。 其余只能依赖进口。 到 2020 年，我国光伏级多晶硅年需求量将达 4200 吨。 事实上，多晶硅的上游原材料石英砂在我国并不缺乏，但将 其提纯为高纯硅材料的先进技术基本上掌握在美国、日本和德国几家生产商手中 ，基于技术和市场垄断的需要，这些生产商既不向中国转让技术，也不与中国企业合资、合作建厂。 目前，国内虽有 40 多家小型公司在研究多晶硅提纯技术，但仍然没有突破性地进展，预计多晶硅原材料紧缺的状况将持续到 2020 年之后。 这不仅限制了太阳电池产量的增长，而且使晶体硅电池的成本持续保持在 3～ 4 美元 /Wp 的水平，严重制约了光伏产业和市场的发展。 与此同时，光伏发电产业的专家和企业家已经意识到，高纯硅提纯过程中大量消耗能源并伴有严重的环境污染，严重影响了晶硅发电的能源投入产出比，这势必制约未来晶 体 硅发电的普及应用和发展， 因而许多厂商纷纷转向非晶硅太阳电池的生产和研发。 非晶硅太阳电池乘势而起 高纯硅材料的紧张，限制了多晶硅太阳电池产业的增长，这却给非晶硅太阳电池以及薄膜太阳电池带来了发展的机遇。 非晶硅太阳电池是以硅烷及其它特种气体为原料通过等离子体化学气相沉积法（ Plasma Enhanced Chemical Vapor Depositiom）即 PECVD 法在玻璃等基板上形成非晶硅半导体薄膜而制成的。 由于非晶硅半导体薄膜对光的吸收系数大，其产生光电转换的层面（包括半导体层及接触层）仅仅只有 1μ m 至几 μ m 厚 ，不像晶体硅太阳电池硅片的厚度达 250～ 300μ m，因此，非晶硅太阳电池不受制于高纯硅材料的紧缺。 在上个世纪八十年代中期，当单结（ PIN 结）非晶硅太阳电池实现大面积工业化生产时，曾形成了“非晶硅热”； 但在实际使用中发现，单结非晶硅太阳电池不但光电转换效率低（ ％），且光致衰减比较厉害（ 25％～ 30％），稳定性比较差，无法进入主流的光伏发电市场，而多应用于小功率的消费类电子产品市场。 近年来，非晶硅太阳电池技术研发迅速进展，双结或多结（ Multijunction）非晶硅及非晶 微晶太阳电池技术及成套 制造设备相继问世，大大减少了光照后功率衰减的现象，且可吸收不同波段的太阳光，因此光电转换效率也获得大幅度提高，目前稳定的转换效率已达 ％～ 9％，装置容量达数百万瓦级的非晶硅太阳电池发电系统已经纷纷建设。 非晶硅及非晶 微晶薄膜太阳电池与晶体硅太阳电池相比有以下优势： （ μ m）级，比晶体硅电池薄 100 倍 ； 、不锈钢、塑料等作衬底材料 ； SiH H2等，原材料丰富且价格便宜 ； （ 200～ 220℃ ），耗能少； ，工艺简单； ，目前产品的尺寸达 ～ ； 于进行双玻璃密封，其寿命不仅可与晶体硅电池组件不相上下，而且耐用 因为非晶硅电池的连接使用内联集成电路，而晶体硅太阳电池的晶片是通过焊接电池上分散的金属条连接在一起的。 晶硅组件经常发生的短路和断路问题对非晶硅薄膜组件基本上不可能发生，这对组件的寿命是很重要的。 另外，薄膜沉积在前片玻璃的背面，因此密封聚合体和 EVA 都在电池后面，不会挡住阳光传输，因此由于 EVA 发黄而导致的晶硅电池组件功率降 低现象在非晶硅组件上不会发生 ； ：太阳电池的电特性是负温度系数，相对其它太阳电池来说，非晶硅电池在温度增高的情况下丧失的效率较少，因为非晶硅的温度系数较低； ：安装在太阳能电站系统中的太阳电池组件只有很少的时间接收每平方米 1000 瓦的强光辐照，日出日落和阴天时光强很低。 在弱光下，非晶硅电池相对晶体硅电池有很大优势。 非晶硅电池在光强很弱的情况下依旧发电运行，而晶体硅电池不行。 非晶硅电池较好的高温特性和弱光特性使同等功率的非晶硅电池组件比晶体硅电池组件的发电量高。 例如 ，经过两年的户外试验结果表明，美国 UniSolar 公司 不锈钢非晶硅电池组 件比相同功率的晶体硅电池组件多产生 22％的电力；牛津大学在英国牛津和西班牙马罗卡分别安装相同功率的 11 个厂家的非晶硅和晶体硅电池组件，安装在英国牛津的非晶硅电池组件比晶体硅电池组件多发电 ％，安装在西班牙马罗卡的非晶硅电池组件比晶体硅电池组件多发电 ％； IV 特性：非晶硅电池相对于晶体硅电池的另一个优势是其电流电压特性曲线较柔和，更易于达到最大功率，而对晶体电池来说，如果运行电压超过最大允许功率额，则 电力迅速下降； （ BIPV. Buiding Integrated Photovoltaic）应用优势明显 在光电建筑一体化应用中，非晶硅薄膜比晶体硅更适合，一是非晶硅薄膜电池可做成半透光型，因而能吸收漫射光源。 二是从建筑美学观点上看来，非晶硅薄膜电池的颜色比较美观、耐看； 非晶硅太阳电池可用金属薄片（如不锈钢带）或高分子材料膜为基材，制成柔性太阳电池。 柔性太阳电池可以贴在曲面物体上，充分利用安装表面，由于其功率重量比大，可以应用。