光伏产业技术路线图

光伏产业技术路线图内容摘要：

/kWp） 2 年 1 年 年 使用寿命 25 年 30 年 35 年 晶硅 光伏电池 如今，光伏组件的绝大多数（每年全球市场的 85%90%）都是硅基晶片，预计晶体硅光伏组件将持续占据光伏技术直到 2020 年，到那时的市场份额也将超过50%。 这要归功于晶体硅光伏组件的可靠性技术、长寿命以及丰富的原料储备。 晶体硅光伏组件存在的主要挑战是提高转换效率、有效地减少资源消耗、改良电池组概念、制造自动化。 典型的晶体硅光伏组件的制造过程包括硅锭生长、硅锭切片、硅片制成太阳能电池、电池电极连接、电池封装形成组件。 目前电池组件所采用的硅材料主要有两种形式：单晶硅和多晶硅。 目前市面上的单晶硅电池组件最高转换效率可达14%~20%。 预计到 2020 年其转换效率有望达到 23%25%。 多晶硅电池组件由于原子结构更加无序转换效率低于单晶硅，但是其成本较低，预计 在今后一段时间内其效率有望达到 21%。 公众及企业对单晶硅技术连续定向研发的近期目标是大量降低成本、提高产量，只有达到这两个目标才能在未来十几年增强竞争力、扩大光伏产业的规模。 表 3 总结了晶体硅太阳能电池的主要研发目标。 表 3 晶体硅技术研发目标 晶体硅技术 20202020 20202020 效率指标  单晶硅： 21%  多晶硅： 17%  单晶硅： 23%  多晶硅： 19% 工业制造方向  硅消耗量 ＜ 5g/W  硅消耗量 ＜ 3g/W 6 晶硅光伏电池产业的战略 任务和 部署 浙江是一个机械电子产品加工生产的大省，应利用这方面的优势产业和技术，大力发展太阳能电池中下游产业链的生产、消费、运营及服务等领域。 实施重大项目，培育龙头企业，优化产业布局，整合现有的从硅料、硅片到太阳能电池组件及配套产品的产业体系，促进产业集聚，着力打造有特色的光伏产业链。 一是构建 “电 多晶硅 化工 ”合理产业链。 依托多晶硅厂布局化工、热电厂等项目，或者依托化工厂、电厂发展多晶硅项目，形成多晶硅 —化工联合体，既便于为多晶硅厂提供化工原料如氯气、氢气等，也可以利用多晶硅生产排出的四氯化硅及次级三氯 氢硅等，生产有机硅、气相白炭黑等硅化工产品，实现物料循环，减少消耗和环境污染。 二是依托装备制造和高新技产业优势，构建太阳能设备制造产业链。 三 是积极开发太阳能钟表、太阳能充电器、太阳能计算器、太阳能换气扇、太阳能水泵、太阳能玩具、太阳能汽车等终端产品。 薄膜 光伏电池 薄膜 光伏 电池技术的主要优点是使用硅原料相对较少可以降低成本，自动化程度较高可以提高生产效率，易于实现建筑一体化，在高温环境下性能良好，并且还降低了对高温的敏感度。 目前的缺点是转换效率较低，工业应用的使用寿命不高。 薄膜技术处于迅速增长过程 ，在过去的几年中，薄膜组件从中等规模增长到 50MW 生产线水平，最近有宣告生产量达到 GW 范围的消息。 因此预计到 2020年其实成份额会有较大发展。 薄膜 太阳能电池 主要有 非晶硅 、 碲化镉 和 铜铟硒 等。 一般薄膜太阳能电 池 （如碲化镉 和 铜铟硒 等） 的发展，主要存在以下制约因素 ： 一是稀有金属限制 ， 碲、镉、铟、镓和硒等都属于稀有金属，如全球铟的储量仅为 万吨，每年产量只有500 吨。 由于储量十分有限，无法满足大规模生产的需要。 二是污染较为严重。 其原材料镉为剧毒元素，不易处理，对生态环境构成潜在威胁。 三是缺乏核心技术。 铜铟硒、铜 铟镓硒和碲化镉薄膜电池的核心技术，均掌握在国外少数厂家手里，目前对我国实行严格的技术封锁。 而 非晶硅薄膜 光伏 电池 具有如下 特点： 7 一 是 材料和制造工艺成本低。 这是因为衬底材料，如玻璃、不锈钢、塑料等，价格低廉。 硅薄膜厚度不到 1μm，昂贵的纯硅材料用量很少。 制作工艺为低温工艺（ 100300℃ ）。 二是低能耗无污染。 非晶硅薄膜电池是直接将硅烷气体进行玻璃镀膜，然后制作电极和封装，工艺流程较多晶硅缩短一半以上。 生产非晶硅薄膜电池的耗电量，仅为多晶硅的 7%—8%，且生产过程中没有废弃物排放，是典型的绿色产业。 三是易 于形成大规模生产能力。 这是因为核心工艺适合制作特大面积无结构缺陷的 aSi合金薄膜；生产可全流程自动化。 四是气候影响较小。 非晶硅薄膜电池具有弱光响应好，不受气温变化影响和充电效率高的特性，即使在日照五类地区仍可正常使用。 当峰值功率相同时，在晴天直射强光和阴雨天弱散射光环境下，非晶硅电池板的比功率发电量均大于多晶硅电池。 五是拥有核心技术。 我国拥有自主知识产权的新一代薄膜太阳能电池，在确保光电转换率达到 9%的同时，成功地解决了光电衰减问题。 六是品种多。