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

、成(cheng)本(ben)低(di)，但(dan)能(neng)量(liang)利(li)用(yong)形(xing)式(shi)單(dan)一(yi)
，也(ye)不(bu)能(neng)傳(chuan)輸(shu)。目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)太(tai)陽(yang)能(neng)熱(re)水(shui)器(qi)的(de)應(ying)用(yong)規(gui)模(mo)已(yi)居(ju)世(shi)界(jie)首(shou)位(wei)。太(tai)陽(yang)能(neng)熱(re)電(dian)技(ji)術(shu)是(shi)將(jiang)太(tai)陽(yang)能(neng)聚(ju)集(ji)起(qi)來(lai)
，驅(qu)動(dong)汽(qi)輪(lun)發(fa)電(dian)機(ji)生(sheng)產(chan)電(dian)能(neng)

，如(ru)塔(ta)式(shi)發(fa)電(dian)、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、自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)高(gao)。同(tong)這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)相(xiang)比(bi)
，國(guo)內(nei)設(she)備(bei)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)不(bu)高(gao)。高(gao)端(duan)設(she)備(bei)如(ru)晶(jing)矽(gui)電(dian)池(chi)全(quan)自(zi)動(dong)絲(si)網(wang)印(yin)刷(shua)機(ji)和(he)自(zi)動(dong)測(ce)試(shi)分(fen)撿(jian)機(ji)等(deng)依(yi)賴(lai)進(jin)口(kou)。薄(bo)膜(mo)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)設(she)備(bei)還(hai)沒(mei)有(you)起(qi)步(bu)。

　　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、單(dan)片(pian)電(dian)池(chi)麵(mian)積(ji)大(da)等(deng)優(you)點(dian)
，便(bian)於(yu)工(gong)業(ye)化(hua)大(da)規(gui)模(mo)生(sheng)產(chan)。目(mu)前(qian)薄(bo)膜(mo)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)的(de)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)還(hai)低(di)於(yu)晶(jing)矽(gui)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)。薄(bo)膜(mo)非(fei)晶(jing)矽(gui)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)存(cun)在(zai)光(guang)致(zhi)衰(shuai)退(tui)的(de)問(wen)題(ti)，仍(reng)有(you)待(dai)解(jie)決(jue)。

　　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；同tong時shi太tai陽yang能neng屋wu頂ding計ji劃hua與yu金jin太tai陽yang示shi範fan工gong程cheng的de財cai政zheng補bu貼tie項xiang目mu也ye相xiang續xu推tui出chu
，這zhe一yi係xi列lie的de政zheng策ce措cuo施shi給gei中zhong國guo未wei來lai的de太tai陽yang能neng光guang伏fu產chan業ye提ti供gong了le一yi個ge廣guang闊kuo的de發fa展zhan空kong間jian。

　　針對目前光伏發電成本高

、國(guo)內(nei)產(chan)業(ye)對(dui)出(chu)口(kou)依(yi)存(cun)度(du)過(guo)高(gao)的(de)特(te)點(dian)，中(zhong)國(guo)將(jiang)加(jia)大(da)政(zheng)策(ce)指(zhi)導(dao)和(he)扶(fu)持(chi)力(li)度(du)

，以(yi)此(ci)來(lai)發(fa)展(zhan)和(he)壯(zhuang)大(da)太(tai)陽(yang)能(neng)光(guang)伏(fu)產(chan)業(ye)的(de)國(guo)內(nei)市(shi)場(chang)。經(jing)驗(yan)表(biao)明(ming)，中(zhong)國(guo)政(zheng)府(fu)的(de)政(zheng)策(ce)導(dao)向(xiang)將(jiang)在(zai)未(wei)來(lai)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)內(nei)決(jue)定(ding)著(zhe)中(zhong)國(guo)光(guang)伏(fu)產(chan)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan)水(shui)準(zhun)和(he)市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)。相(xiang)信(xin)在(zai)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)、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
、常chang州zhou天tian合he等deng幾ji家jia生sheng產chan企qi業ye中zhong
，其qi中zhong無wu錫xi尚shang德de在zai全quan球qiu太tai陽yang能neng電dian池chi生sheng產chan企qi業ye中zhong排pai名ming第di三san，已yi躋ji身shen世shi界jie一yi流liu太tai陽yang能neng電dian池chi生sheng產chan企qi業ye的de行xing列lie。這zhe些xie企qi業ye掌zhang握wo著zhe比bi較jiao先xian進jin的de生sheng產chan技ji術shu，生sheng產chan規gui模mo較jiao大da
，產chan品pin質zhi量liang穩wen定ding
，能neng夠gou保bao證zheng上shang遊you原yuan材cai料liao的de供gong應ying，具ju有you較jiao強qiang的de競jing爭zheng力li。另ling外wai，它ta們men大da部bu分fen都dou已yi經jing在zai國guo內nei外wai上shang市shi，通tong過guo不bu斷duan完wan善shan融rong資zi渠qu道dao
，可ke以yi擴kuo大da企qi業ye的de生sheng產chan規gui模mo
，提ti高gao產chan品pin的de競jing爭zheng力li。

　　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。

　　與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)，在(zai)國(guo)內(nei)市(shi)場(chang)上(shang)還(hai)有(you)一(yi)些(xie)中(zhong)小(xiao)型(xing)的(de)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)廠(chang)商(shang)
，由(you)於(yu)技(ji)術(shu)水(shui)平(ping)較(jiao)低(di)
，生(sheng)產(chan)規(gui)模(mo)較(jiao)小(xiao)，產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)不(bu)穩(wen)定(ding)
，上(shang)遊(you)原(yuan)材(cai)料(liao)供(gong)貨(huo)不(bu)穩(wen)定(ding)，這(zhe)些(xie)中(zhong)小(xiao)型(xing)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)廠(chang)商(shang)在(zai)日(ri)趨(qu)激(ji)烈(lie)的(de)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)中(zhong)麵(mian)臨(lin)被(bei)淘(tao)汰(tai)的(de)危(wei)險(xian)。

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。

　　erqie，guoneidabufenyijianhezaijianshengchanxianduixunhuanjingjihefuchanwuzongheliyongdengwentikaolvbuzu，zaochengleziyuanlangfei，huanjingwuran，zhexiedouweiweilaifazhanmaixiayinhuan。yinci，zaiduojingguixiangmudetouzijianshezhong，yingjinxingtongyiguihua，dujuewuxumangmushangma
，bimiandijishu、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。