第一篇：光伏列陣無人機巡檢市場分析

光伏列陣智能無人機巡檢市場分析

根據國家能源局的統計數據，截至2016年底，我國光伏總裝機量累計達到了77.42GW，新增裝機容量 34.54GW，新增和累計裝機量均為全球第一。從國家能源局最新公布的光伏十三五規劃來看，2020年光伏計劃裝機將超過100GW。也就是說未來 4 年年均光伏潛在裝機規模將達到 6GW 以上。

一、光伏產業分布

（一）光伏項目的區域分布分析

（1）“十三五”期間新增光伏項目的區域分布

根據《太陽能利用十三五發展規劃(征求意見稿)》，“十三五”期間，光伏項目的建設將由西北的一域獨大變成全國各地全面開花。分布式光伏項目的新增裝機容量將首次超過地面電站的新增裝機容量。華東、華北將成為分布式光伏項目的重點區域;地面電站裝機西北仍占到一半，其次為華北。

（2）“十三五”之后光伏項目的區域分布

經過“十三五”，西北的累計裝機容量由53%降低到34%。華北、華東將成為開發光伏項目重要區域。

（二）中國光伏產業園區及概況（部分）

江蘇省 常州光伏產業園 成立時間：2008年4月

入駐企業：天合光電、有則科技、江南電力、亞瑪頓科技等

概況：以核心企業天合光能有限公司為依托，是常州高新區建設國家創新型科技園區的重點特色專題園區之一。無錫光伏產業園

成立時間：2009年11月

概況：由中國、新加坡兩國共建，在江蘇省無錫新區星洲工業園啟動建設。隸屬于無錫高新區。金壇光伏產業園 成立時間：2008年8月

入駐企業：常州億晶、江蘇華日源、江蘇華龍光電、常州美晶、常州華盛恒能、常州益鑫、江蘇正信、常州天順等

概況：隸屬于金壇經濟技術開發區。2010年，園光伏電池和組件產能要達到1000MW，產業園實現年銷售收入達120億元。常熟光伏產業園 成立時間：2008年3月

入駐企業：蘇州阿特斯、蘇州福斯特、蘇州冠日、蘇州福萊特等 概況：隸屬于常熟市辛莊鎮。鎮江光伏產業園 成立時間：2008年6月

入駐企業：大成硅科技、輝煌硅能源、大全集團、新時代硅科技、寶泓光伏、皇冠煜華等

概況：隸屬于揚中經濟開發區，為國內太陽能光伏產業第一家省級園區。揚州光伏產業園 成立時間：2009年7月

入駐企業：江蘇順大、尚德、晶澳等

概況：隸屬于揚州維揚經濟開發區。重點發展以硅為原材料的太陽能光伏產業基地。

鹽城光伏產業園 成立時間：2009年8月 入駐企業：伯樂達太陽能等

概況：鹽城LED及光伏產業園是鹽城市重點打造的優勢特色產業園區之一，重點發展LED產業和光伏能源、光伏產業裝備制造。

河北省 保定光伏產業園 成立時間：2003年4月 入駐企業：天威、英利等

概況：我國第一個國家級新能源及能源設備特色產業基地。邢臺光伏產業園 成立時間：2009年3月 入駐企業：晶龍、慶豐光電等

概況：一期規劃用地7.17平方公里，總投資172億元。燕郊光伏產業園 成立時間：2008年8月 入駐企業：珈偉太陽能、晶龍

概況：園區規劃占地3000畝，由單晶硅、多線切割、太陽能組件、太陽能電池封裝四大部分組成，預計五年內投資達到50億元以上。秦皇島光伏產業園 成立時間：2009年8月 入駐企業：澳瑞特等

概況：隸屬于秦皇島海港區北部工業區 寧夏回族自治區 石嘴山光伏產業園 成立時間：2010年

入駐企業：正泰光伏電站、尚德光伏電站、寧夏陽光硅業等。

概況：石嘴山市并沒有真正意義上的光伏產業園，只是有光伏產業的規模集群。廣東省 順德光伏產業園 成立時間：2011年 入駐企業：必達電器等

概況：隨著國家光伏系統工程研究中心產業化基地落戶順德，光伏產業園開始建設，目前仍處在建設階段。三水薄膜電池基地 成立時間：2009年

入駐企業：愛康、凱盛、中建材薄膜項目等

概況：隸屬于佛山高新技術產業園，廣東省發改委將三水園列為廣東省重點培育的光伏產業基地，并將為該產業的發展提供強有力的支持，配合三水園打造廣東光伏產業的三水基地、三水模式、三水標準 陜西省

西安高新技術開發區 成立時間：1992年

入駐企業：理工晶體、應用材料、陜西光伏股份等

概況：聚集了21家企業在從事太陽能光伏產業各環節的生產制造。理工晶體、華山半導體、驪晶、華晶、矽美和聯創等企業從單晶爐制造、拉晶、切片、拋光到材料回收等環節已經形成了較為完成的產業循環結構。浙江省 嘉善光伏產業園 成立時間：2008年 入駐企業：煜輝等

概況：嘉善光伏產業園是嘉善臨滬新區（姚莊工業園）的重要組成部分，規劃占地面積3.6平方公里。錢江光伏產業基地 成立時間：2009年 入駐園區：矽昶綠能源

概況：隸屬于杭州經濟開發區，規劃面積25.3平方公里，屬杭州半小時交通圈，是經國家發改委批準的省級經濟開發區。平湖光伏產業園

成立時間：2011年

入駐企業：協成硅業、鴻喜光伏等

概況：園區總規劃面積為2500畝，分為光伏電池生產、光伏輔料生產、光伏產業零配件生產等七個功能區。遼寧省 錦州光伏產業園 成立時間：2009年9月

概況：七個項目總投資271億元，單體項目投資平均超38億。入駐企業：新世紀、博陽等 河南省 安陽光伏產業園 成立時間：2009年

入駐企業：安彩、鳳凰、中升、歐美亞等

概況：構建構建一個基地（中國可再生能源學會安陽產業基地）、三個園區（林州市、滑縣、安陽高新技術產業開發區等光伏產業園區）、四大產業（晶硅電池產業、薄膜電池產業、光伏應用產業、光伏裝備制造業等光伏產業）的光伏產業發展戰略布局。洛陽高新區 成立時間：1992年

入駐企業：洛陽中硅、單晶硅公司、尚德等

概況：依托洛陽高新區硅材料產業向下延伸出光伏產業和集成電路產業兩條產業鏈，并以此為基礎，形成了頗具規模的產業集群。鄭州新能源產業園 成立時間：2009年3月 入駐企業：保綠、阿格斯等 概況：隸屬于鄭州高新區 四川省

雙流光伏產業園 成立時間：2010年6月

入駐企業：天威新能源、阿波羅、漢能等

概況：位于雙流縣西南航空港經濟開發區，雙流縣獲得“國家新能源產業基地”稱號。

樂山光伏產業園 成立時間：2008年

入駐企業：特拓日、永祥、新光、東汽峨半、樂電天威等

概況：嚴格上來說，樂山并沒在真正意義上的產業園，但由于硅料企業較集中，故列于此。江西省 南昌光伏產業園 成立時間：2008年6月 入駐企業：賽維BEST等 概況：隸屬于南昌高新區。新余光伏產業園 成立時間：2005年9月

入駐企業：賽維LDK、中材、升陽、圣伯德等

概況：先后獲得“國家新能源科技城”、“國家科技興貿創新基地”、“國家硅材料及光伏應用產業化基地”、“國家光伏工程研發中心”稱號。湖南省 湘潭光伏產業園 成立時間：2008年8月 入駐企業：天利恩澤等

概況：隸屬于湘潭高新區，并在高新區德國工業園內規劃2000畝地用于湘潭光伏產業園的建設。青海省

西寧東川工業園 成立時間：2001年

入駐企業：亞洲硅業、青海新能源等 概況：隸屬于西寧國家經濟技術開發區。福建省

泉州（南安）光電信息產業基地 成立時間：2007年

入駐企業：三安光電(600703，股吧)、均石能源等

概況：目前，福建LED和光伏產業園區(基地)建設正如火如荼，全省已有12個LED和光伏產業專業園區，分布在福州工業園、廈門、泉州及云霄、華安、長汀等地，企業數量超過170家，產值超100億元，區域性光電產業聚集效應已經開始顯現。湖北省

武漢光谷光伏產園 成立時間：2008年7月 入駐企業：三工等激光企業

概況：已成為我國在光電子信息領域參與國際競爭的標志性品牌。

二、光伏電站巡檢現狀

據了解，光伏電站的生命周期為25年，其中分析其經濟模型，光伏發電組

件回本周期為5-7年，其余17-20年為運維周期，簡單的理解來說，在組件保證25年壽命周期的情況下，后17-20年為組件的凈利潤周期。

分析組件的結構，可以發現組件由單個的硅片采用串聯的形式完成鏈接，旁路二極管保證組件在發生隱裂等故障時過電流過熱的保護作用，保護回路中的其他硅片組件。

導致熱斑的原因有很多，組件的隱裂、灰塵、鳥糞、灌木遮擋等。當組件發生故障，在傳統運維的后臺，是由匯流箱實時傳輸的U/I數據顯示的，電站匯流箱數量根據電站實際情況不一，據了解大多數電站選擇多個組串鏈接一個匯流箱的模式，這給定位具有異常情況的組件增大了難度，從經濟效益來講，發生故障導致串聯的組件都處于停止工作狀態，延長了回本周期，從隱患角度來講，發生故障周圍的硅片如果長時間不處理將更有可能發生故障，增加電站損失。

（一）光伏電站運維面臨主要問題

（1）面積大，人工作業成本高。

國內現在已經建成的地面光伏電站大多都是幾十兆瓦以上的規模，這些大型地面電站覆蓋面積大，組件系統排布密集，日常電池板巡檢工作量很大。雖然有光伏電站監控系統能夠報告各個發電單元的發電狀況，要實現對兆瓦級的光伏電站每個電池板，甚至是每個電池片的發電監控，著實不易，單單靠人力完成這些工作也會耗費巨大的時間和人力成本。

（2）移動安防故障定位不夠徹底。

目前光伏電站在運維方面升級安裝智能安防系統，高清攝像頭信號通過無線

進行回傳，可以隨時增加布控點或者調整位置，不需要重新布設光纖。巡檢人員可通過視頻對電站周邊及電站內設備進行監控，將實時性、固定視頻監控和多媒體調度平臺相結合，固定視頻監控的圖像可以實時轉發到手持終端上隨時隨地查看任何一個攝像頭所在的區域。對于具體的線下數據故障定位還需依靠評估工程師、檢測工程師組成，拿著工具去現場，進行線下的紅外、EL隱裂、I-V等檢測，條件艱苦，而且非常耗時。

（二）光伏列陣巡檢方式

1、常規人工巡檢

步驟：

第一步.工程師利用一臺紅外線熱感應攝像頭檢測光伏板的受損情況，主要是看熱斑效應等問題。

第二步.電工用儀器檢測光伏板上的電流運作。

第三步.技術人員將故障細節手工記錄下來后進行后期維修。

（人工巡檢光伏列陣）

在光伏電站巡檢中，由于光伏電站設備數量龐大，人工巡檢光伏電站往往很難發現其存在的隱患。而且，人工巡檢常常受地形影響，無法到達一些區域，從而產生巡檢盲點。與此同時，人工巡檢遇到大型光伏電站時，巡檢頻次很難達到要求，導致很多電站故障無法及時發現。

2、無人機巡檢

（無人機進行光伏板巡檢）

2017年對于中國光伏行業同樣是充滿機遇與挑戰的一年。面對更多的裝機目標、更嚴格的利潤率要求、巨大的產能積累。如何在拓展產能的同時完成已有電站的保值增收，考驗著每一個布局戰略的決策者。在思索電站建設中“組串式”以及“集中式”傳統運維方案改進的同時，民用小型無人機，帶來了新的方案。

無人機可搭載紅外攝像機，對電站故障區域進行集中拍攝，在拍攝以及相片中可以快速準確的定位故障光伏組件的地理位置。

智能無人機操作靈活、簡便、高效，相比于常規的人工巡檢，智能無人機巡檢具備以下優勢：

（1）巡檢效率高，大幅縮減光伏電站巡檢所需人數及巡檢時間，節省人力運維成本，具有更高的經濟效益；以占地1200畝100兆瓦的光伏場為例，包含光伏板45萬塊。單次監測需要花費兩名全職員工1月時間，用肉眼甄別設備狀態。單次單機飛行時間約為25~30分鐘，人工操巡檢1200畝地用時僅需約3日。

（2）智能無人機機動性高，它在空中飛行可以不受地面障礙物等的限制自由移動。針對光伏電站幅員遼闊，地形起伏等特點，運用無人機巡檢省時又省力；

（3）全自動飛行診斷，結合歷史數據分析，可對光伏電站進行全面評估，還可對電站故障的出現進行有效預測；

（4）提升了電站巡檢頻次，有效提高電站巡檢效率與精確性；

（5）解決了電站建設類型不同，組件難于巡檢的難題，及以往人工巡檢可能帶來的人員安全問題。

三、智能無人機光伏巡檢應用

光伏電站的無人機巡檢分為安防區域巡檢和技防精確巡檢。

（一）安防巡檢

安防巡檢采用長航時無人飛行器：復合翼無人機、固定翼無人機可以減少地形對飛機起降點的限制，而且續航時間長，巡航速度快，監測范圍廣。無人機搭載雙光相機，可以大面積巡察光伏列陣覆蓋區域，并將畫面實時傳輸回指揮大廳，使得安全管控更加及時、準確。安防巡檢包括：子陣巡檢、路面巡視、周邊巡視等。

（1）光伏子陣的巡檢

（快速發現斜單軸旋轉方向有誤，通過GPS定位所在子陣）

（2）電站內路面巡視

（巡視是否有車輛和人員非法闖入或違規操作）

（3）電站周邊巡察

（巡視電站圍欄是否完好、紅外鏡頭可發現是否有動物闖入）

2、技防巡檢

多旋翼無人機具有靈活起降，空中懸停、速度可控的特點適合作為技防巡檢工具。多旋翼無人機搭載紅外成像相機和可見光成像相機，兩者結合，能精確全面的采集太陽能電池板的豐富信息。通過熱信號的生成來確定太陽能電池板受損情況，在高空實現對光伏組件熱斑效應等問題的查看。在光伏電站的日常巡檢中，無人機可以提供包括組件紅外檢測、組件表面灰塵檢測、組件裂紋破損檢測、組件遮擋檢測等在內的組件檢測，還能實現實時監測、分析、智能診斷等功能，以達到對光伏板灰塵覆蓋，表面破損，發熱等故障的診斷和隱患的精確定位。

（無人機光伏巡檢技防整體方案）

無人機技防巡檢主要包括：光伏板熱斑的識別、輸電桿塔巡檢、升壓塔巡檢。（1）光伏板的智能巡檢

（無人機自動跟蹤光伏板飛行鎖定光伏板）

（可見光和紅外自動對比

從中可以發現異常光熱斑）

(后臺視頻自動拼接分析）

(自動生成分析報告)

光伏板常見故障：

(電池溫度持續過高，存在連接故障)

(電池異常熱點，存在物理損傷)

（電池板的旁路二極管出現故障）

（2）輸電塔巡檢

針對光伏輸電塔，無人機進行了快速飛行拍攝，檢查絕緣子連接處銷釘完好情況，排除連接松動及打火隱患，并通過紅外設備探測輸電設備是否存在異常過熱現象。

（3）升壓塔巡檢

在升壓塔巡檢任務中，無人機進行了變壓器漏油現象查看，并通過紅外設備檢測連接點對比溫度，并保存檢測數據。

四、智能無人機光伏領域應用市場形勢

（一）市場前景

1、光伏運維的市場前景

目前我國光伏產業規模持續擴大，行業發展總體趨好。伴隨著我國光伏行業的進一步發展，預計未來幾年，光伏行業市場容量將呈現出逐年增長態勢。據預

測，到2022年我國光伏累計裝機容量將達141GW。2014年我國太陽能發電站數量1728個，同比2013年的1093個增長了58.1%。保守估計到2016年底太陽能發電站數量大概在3000個左右。

根據公開信息顯示，光伏公司在幾年前布局建設的光伏電站從2014年開始逐漸正式并網發電。隨著并網發電的光伏電站規模越來越大，后期運營和維護業務將成為未來電站板塊中增長最快的業務。

按照運維成本一般占光伏電站收入的8%來計算，每年光伏電站運維市場規模將接近34億元。盡管這是一個相當大的數字，但卻遠低于明年以及之后的數字。根據國務院辦公廳日前發布的《能源發展戰略行動計劃(2014-2020年)》，2020年，光伏裝機要達到1億千瓦(100GW)。相比“十二五”的規劃裝機目標，翻了2倍多。預計到2020年，中國光伏電站運維市場投資將達到640億。

無人機在光伏運維方面的應用是智能光伏中重要的環節。組串式逆變器、無人機和多媒體運維系統相互連接，利用無線寬帶集群以最高效的方式處理電站發電情況。這樣的智能光伏，不僅可以向運維人員提供實時的電站發電數據和數據之外的其他電站工作情況，而且可以幫助減輕光伏電站對電網的影響。

2、無人機光伏電站應用需求

除了日常的巡檢外，無人機在光伏電站設計、運維、后評價、應急等環節中，具有“靈活”、“智能”、“高效”的特點。

1、通過搭載正射或傾斜攝影測量設備進行航攝，繪制空間三維地形圖，可抓取測量空間三維數據，適用復雜地形踏勘。

2、災害受損情況評估（雨水、冰雪、雷電、沙塵暴等自然因素）。電路、機械、消防、事故空中圖像同步支持

在2017年光伏屆的政策又在持續變化，政策電價上網補貼從集中式電站轉向分布式，提倡土地重復利用，在工場屋頂、民居屋頂、高樓屋頂、農業大棚、魚塘中，常規的土地測量踏勘以及傳統的運維手段對人帶來的隱患已經遠遠大于平底，如果說建設在平原地區高原地區電站的運維難度集中在獲得更精確的數據，分布式電站的難度則在如何克服三維空間的運動上，無人機作為三維空間運動的機器人，無疑是最佳的選擇。

（水面光伏列陣）

（大棚光伏列陣）

（工場屋頂光伏列陣）

（民居屋頂光伏列陣）

第二篇：世界各國光伏市場分析

世界各國光伏市場分析

一、德國光伏市場回顧與展望

經過多年發展，德國市場已成為世界光伏企業的主戰場。德國光伏市場份額自2004 年以來保持世界首位長達四年，直到2008 年才被激增的西班牙市場超越。

德國光伏市場的年新增裝機容量的增速高峰出現在2000 年及2004 年，增速分別達到200%和300%以上，這兩次超常規增長的主要推動因素是德國首創的上網電價補貼政策的推出和修訂。2000 年中，德國首次出臺其可再生能源法案（EEG），將其上網電價（Feed-in-tariff，FiT）提高了3 倍以上。經過兩年的遞減之后，2004 年，德國政府修訂了EEG 法案，對上網電價做了進一步細化，對民用細分市場提高了電價，同時規定了新的價格降低速度。由于光伏市場的逐步成熟以及系統安裝成本的不斷下降，德國政府為避免增加財政支出和避免加重全國可再生能源附加費負擔，于2008 年修訂了EEG 法案，將2009 年開始的新上網電價降低約15%。

2008 至2009 年間的金融危機使得光伏發電項目融資困難，加之2008 年使光伏產品供不應求的西班牙市場受到其政府的裝機容量上限約束，全球對光伏產品需求暫時疲弱，迫使組件供應商大幅降低價格。降溫的下游市場刺破了多晶硅現貨市場的泡沫，使多晶硅原料告別暴利時代，使得下游廠商成本進一步下降，對低價的承受能力增強，所帶來的最終結果是2009 年全年組件價格平均同比下降40%~50%，光伏系統的其他配件價格也受需求疲弱和經濟危機的影響而降價，使整個光伏系統成本下降25%~30%，超過了德國政府的上網電價下調幅度。出乎政府預料的“成本-補貼下降循環”使得在德國安裝光伏系統的經濟性在2009 年下半年顯得非常突出，需求大幅回升，出現了月安裝量達數百兆的天量。

同時，由于下游用戶普遍預期光伏系統安裝成本短時間內難以再次大幅下降，且德國大選中綜合考慮組件市場變化以及其社會可再生能源附加費負擔，提出2010年起加快FiT 降低速度，德國光伏市場出現了“機不可失，時不再來”的安裝熱情，德國市場的增長使得全球光伏裝機容量沒有出現大幅萎縮。故2009 年德國市場新增裝機容量仍然達到3GW 左右。

二、美國光伏市場回顧與展望

多年以來，加州始終是美國主要的光伏系統市場，2000 年至2008 年美國的新增容量中，80%以上位于加州市場。因此，美國光伏產品市場近幾年的發展與聯邦和加州的扶持政策發展密切相關。同時，美國各州的光照條件和零售電價不同，因此安裝光伏系統的經濟性也各異，而加州擁有很好的光照資源，零售電價也較高，發展太陽能的潛力顯著。

美國的光伏系統安裝補貼政策模式與歐洲國家不同，主要包括納稅抵扣、初裝補貼和上網電價，同時輔以其他融資或審批扶持政策。2006 年，美國聯邦政府將光伏系統初裝成本抵稅比例由10%上調至30%，但民用系統仍有2000 美元的補貼上限。2009 年起，美國聯邦政府的30%光伏系統初裝成本抵稅政策對民用系統的補貼上限取消，實質上增加了對民用系統的補貼，將有力促進美國光伏市場的發展。

綜合考慮美國經濟復蘇狀況、各州補貼下降、安裝成本基本穩定，同時美國國內對溫室效應起因存在爭議，預計2010 年美國光伏市場難以暴增，而將會溫和增長40%，達到620MW 左右。

三、意大利光伏市場回顧與展望

上世紀90 年代，意大利是世界上第三個進行光伏示范電站建設的國家；政府以財政補貼或稅務抵扣的方式提供等于70~75%系統成本的補貼，系統所發富余電量以正常電價出售給當地電力公司。

2005 年7 月，意大利政府啟動了上網電價補貼政策。2006 年2 月，意大利政府對上網電價政策做出補充：將2015 年光伏系統總裝機容量目標由300MW 提高至1000MW，將補貼容量上限由100MW 提高至500MW。2007 年2 月，意大利政府對上網電價補貼政策再次修訂，取消了單個電站1MW 的規模上限，取消了每年85MW 的新增容量上限，并規定上網電價2008年底前不變，在2009 及2010 年分別下降2%，并在2010 年后由后續法案決定。

同時，意大利政府將2016 年累計安裝容量目標定為3GW。2008 年底，受2009 年補貼降低預期的影響，意大利市場月安裝量異常高漲，全年安裝量達338MW。但在隨后的2009 年，在系統安裝成本大幅下降的情況下，官方公布的總安裝量卻僅增加10%左右，達374MW。

四、日本光伏市場回顧與展望

日本光伏市場規模化需求最早形成。早在1974 年第一次石油危機后，日本政府便開始“陽光計劃”支持可再生能源的研究，其中包括光伏技術。1993 年，“新陽光計劃”代替了“陽光計劃”，繼續支持可再生能源的研發，2002 年又有專項光伏技術研發計劃出臺。

同時，日本政府于1994~2005 年便開始對居民安裝光伏系統進行補貼。雖然補貼逐步降低，但由于技術的進步和生產規模的擴大，光伏系統價格不斷降低，日本光伏系統新增裝機容量也逐年提升。但在2002 年民用系統補貼取消后，新增裝機容量增速逐年下降，甚至在2006 年和2007 年由于系統安裝成本的上升而出現了新增容量負增長，在2008 年受新政策出臺和油價電價上漲刺激，新增容量重回增長。2009 年，受初裝補貼、富余電量優惠價格上網、新可再生能源發展目標出臺刺激等因素影響，預計日本光伏市場全年新增容量將達到410MW 左右。2010 年，按照當前的富余電量收購價格、日本光照條件、平均家庭用電量及安裝成本，初裝成本補貼截止日過后，假設全部以自有資金投入，日本家庭投資10kW 系統的投資仍難有回報。

預計為實現2020 年28GW 的目標，日本政府將出臺新的政策刺激光伏產品需求，使2010 年全國新增容量增長30%左右，達到530MW

五、西班牙市場回顧與展望

西班牙光照條件在歐洲地區處于領先地位，同樣設備條件下，光伏系統的發電量較德國地區多出20~30%左右。西班牙政府扶植可再生能源的努力開始于其在《京都議定書》中的減排承諾。

2004 年，西班牙政府頒布RD436/2004，向不大于100kw 的系統提供5.75 倍于零售電價的上網電價（約0.42 Euro/kWh），向更大型的系統提供3.6 倍于零售電價的上網電價（約0.2 Euro/ kWh），并以法律形式確保上網電價25 年有效。這一法令確保了建設光伏電站的投資回報，促使西班牙安裝量快速增加，并形成了一定市場規模和配套，使安裝成本降低。

2007 年，西班牙政府頒布RD661/2007，給出了0.46 Euro/kWh（<100kw）以及0.43（100kw~10MW）的光伏系統上網電價，使得安裝大型光伏系統的IRR 提高至15%左右，強力刺激了西班牙的光伏市場需求，新增容量在2007 年和2008年前三季度出現井噴。

為了使本國光伏市場穩步發展，同時減小政府的補貼壓力，西班牙政府于2008 年9 月將FiT 削減至0.32~0.34 Euro/kWh，并設置了500MW 的補貼容量上限，直到2012 年重新修訂可再生能源扶持方案。2009 年組件價格下降后，在西班牙投資光伏系統的IRR 降至5.45%，投資回報吸引力有限，2010 年IRR 基本不變，同時西班牙近期的光伏需求已在2008 年被透支，并且西班牙政府也面臨債務危機，存在通過減慢審批控制自身補貼支出的可能。因此，預計2009 年和2010 年西班牙市場的新增容量將分別達到300MW和500MW。

六、法國光伏市場回顧與展望

法國市場啟動時間也較早。1995 年起，法國市場開始出現離網示范性光伏項目。2002 年，法國政府首次出臺了上網電價政策，但由于上網電價低，且當時安裝成本較高，市場并未出現超速增長。

2005 年后，聯邦政府在2005~2012 年間對光伏系統用戶提供稅務優惠，這一政策大大刺激了法國的光伏市場，當年新增容量同比增長233%。2006 年10 月起，法國政府出臺新的補貼標準，上網電價基數大幅提升至0.30~0.40 Euro/kWh，針對建筑集成系統（BIPV）的上網電價達到0.55 Euro/kWh，且額度隨通貨膨脹情況調整。這一優惠政策進一步加速了法國光伏市場的增長。2007 年10 月，法國政府在其環境協商會議（Grenelle de l'environnement）中宣布了2012 年累計裝機1.1GMW 以及2020 年累計裝機5.4GMW 的目標。

2010 年初，為防止其光伏市場過熱，法國政府降低了本年的FiT，BIPV 系統（包括屋頂系統）對應的FiT 基數由0.55 Euro/kWh 降低至0.42 Euro/kWh，降低幅度約24%。

法國市場總體上仍處于導入期，市場接受程度尚不很高，系統安裝成本也未形成規模效應，系統價格高于成熟市場。截止2009 年9月底，法國光伏系統裝機申請已超過1.5GW。考慮目前法國政策青睞民用小型系統以及政府的審批效率，預計2009 年法國市場新增裝機容量將達到140MW，而2010 年裝機容量將達到250MW。

七、韓國光伏市場回顧與展望

韓國的光伏市場起步較早，但在2003 年之前并未形成規模化需求，經歷了較長的推廣和接受過程。2003 年，韓國建立了《新型可再生能源研究和發展第二個十年基本計劃》以提高能源自給率，并計劃在2004 至2011 年間投入24.2 億美元從技術和市場等方面支持光伏產業。2003 年12 月，韓國宣布了其新型可再生能源比例發展目標：2011 年底，新型可再生能源比例占其能源總消耗量的5%。光伏發電技術被選為三種主要發展領域之一（數據來源：五泰信息咨詢www.tmdps.cn)（市場調研報告www.tmdps.cn)。

啟動韓國光伏市場的因素是上網電價的推出和上網計量的實現。2006 年起，韓國政府給出了約合0.56~0.6 Euro/kWh、持續15 年的上網電價，頗具吸引力。在上網電價政策的刺激下，2006 年及2007 年，韓國光伏新增容量躍上了20MW 的臺階，但在總補貼容量上限和電價有效年限的影響下，潛在用戶仍有所顧忌。

2008 年上半年，韓國政府修訂了上網電價政策，取消了補貼容量上限，并在上網電價申請總容量超過100MW 時重新確定上網電價。上限的大幅提高和2009 年上網電價遞減的預期刺激了韓國國內的裝機需求（2008 年，在韓國安裝光伏系統的IRR 估計達20%左右，頗具吸引力），使得韓國市場在2008 年爆發性增長，并在2008 年成為世界第四大新增光伏裝機容量大國。綜合韓國的系統投資回報、裝機容量目標以及補貼政策動向，預計韓國2009 年及2010 年裝機容量將達100MW 和140MW。

八、希臘光伏市場回顧與展望

2007 年，希臘政府將該國光伏裝機容量2020 年目標定為“至少840MW”。2009 年1 月，新上網電價條例出臺，決定在2010 年8 月之前基礎上網電價不變，之后開始每半年降低5%左右。2009 年6 月，希臘政府出臺了針對小于10kW 的屋頂光伏系統的單獨補貼政策，上網電價定為0.55 Euro/kWh，25 年有效，不設上限，且電價根據CPI 增速的25%進行調整，基礎電價從2012 年起年減5%，且免除購置光伏系統的VAT。

但是，希臘政府財政較為緊張，已經陷入嚴重的債務危機，預計該國政府仍將通過審批程序的手段控制安裝速度甚至拒絕大量申請，且光伏產品出貨仍將晚于項目獲批時間，因此預計2009 及2010 年希臘裝機容量將分別為40MW 和100MW。

九、葡萄牙光伏市場回顧與展望

2007 年，葡萄牙政府啟動了新上網電價補貼計劃，電價范圍為0.317~0.469Euro/kWh，持續時間截至十五年，電價在光伏總裝機容量達到200 MW 前不調整。此時光伏系統成本已下降20%，且系統認證和電網接入條件已具備，葡萄牙光伏市場出現飛躍，新增容量增長30 倍。

2008 年3 月起，葡萄牙開始執行小型發電法（DL 363/2007）。所有購買低壓電的用戶可以申請單機上限為3.68kW 的小型光伏發電系統（其他可再生能源也可申請），并給予小型新能源系統所發電力0.65 Euro/kWh 的上網電價，該電價在全國所有小型系統安裝量達到10MW 時降低5%，以此類推，初始電價可持續5年，之后10 年每年按照降低后的結果決定（數據來源：五泰信息咨詢www.tmdps.cn)（市場調研報告www.tmdps.cn)。

組件和系統價格在2009 年內大幅下跌，但葡萄牙的上網電價未進行調整，因此2009 年及2010 年光伏系統安裝的投資回報有大幅提升。但一方面2009 年葡萄牙政府身陷債務危機，另一方面葡萄牙政府制定的2010 容量目標有限，且政府可以通過調整上網電價和審批過程來控制裝機容量增長，因此預計2009 年葡萄牙裝機容量將達到65MW，2010 年則將達到80MW。

第三篇：2018年全球光伏市場分析

2018年全球光伏市場分析

2017 年，全球光伏裝機量持續增長。其中，中國前九個月裝機達到42GW，遠超預期。美國受ITC 延期，政策風險提升，等影響，裝機量三季度略有下降。歐洲、日本市場則較穩定。新興市場如印度增長明顯。依靠中國裝機大幅增長，2017 年全球新增裝機量可能超過85GW。

一、全球光伏發展迅速

2018 年，全球更多GW級國家涌現：據BNEF預測，2018 年全球光伏裝機量將達522GW，2019 年達到637GW。根據GTM 報告，到2018 年底，全球將有13 個國家年光伏裝機量超過1GW，相比2017 年8 個GW 級國家有巨大提升。中、美、日和印等主流市場將仍然主導全球裝機量。新興市場如巴西、埃及、墨西哥、荷蘭和西班牙將有進一步突破，但對全球整體裝機量影響不大。

《巴黎協定》生效，LCOE 不斷下降，各國積極推廣可再生能源發電：《巴黎協定》于2016 年11 月4 日生效。中國承諾到2030 年單位GDP 的二氧化碳排放比2005 下降60%到65%，到2030 年非化石能源占總能源比例提升到20%左右。澳大利亞承諾2030年相比2005 年減少26%-28%的溫室氣體排放。多國承諾碳排放目標推動風電、光伏等新能源發展。鑒于目前光伏產業技術提升，各國LCOE 不斷下降，未來光伏經濟性優勢突出，各國光伏發展動力十足。

多國有望實現平價上網，行業發展逐步趨穩：大國相對成熟的光伏市場已向市場化機制發展，競價制度推動系統性成本下降。中德日自2015 年起分別實行競價制度，進一步推動成本降低。德國在11 月23 日招標中，平均價格為38.2 歐元/MWh，相比今年第二次招標的42.8 歐元/MWh 大幅下滑，智利、迪拜等國已經實現平價。中國預計2020年實現平價上網。

二、大國光伏穩中有增

1、美國：

2017 年美國整體光伏裝機表現良好：17 年第一季度的安裝量為2044MWdc，比去年同期略有下滑，但考慮到16 年情況特殊，一季度整體可以。第二季度安裝量為2387MWdc，比去年同比增加8%，創史上二季度安裝量新高。三季度則為2031MWdc，低于去年，主要受政治不確定、設備價格上漲影響。總體來看，2017 美國光伏裝機量保持穩定，預計2017 年全年安裝量會超過8GWdc。

新興城市需求啟動，裝機量持續上升：美國各州逐步推出可再生能源投資組合標準(RPS)，預計2025 年前推行州數過半。一些州也在調高目標。加州把其2030 年目標調高到60%。猶他州、德克薩斯州、佛羅里達州等為實現其RPS 目標，需求開始啟動，裝機量需求上升。

Sunshot 計劃降低太陽能發電成本，政策計劃推動光伏成本競爭優勢：Sunshot 計劃于2011 年推出，旨在降低太陽能發電成本。住宅式和商用式光伏發電成本分別實現了2020年計劃的86%和89%，公用事業光伏發電已經提前三年達到目標，成本已經降到0.06美元/kWh。新Sunshot 計劃2030 年公用事業光伏發電成本0.3 美元/kWh，商用0.04美元/kWh，住宅0.05 美元/kWh，將消減太陽能發電成本50%。太陽能光伏發電成本優勢突出。

總體看來，受政策不確定性風險影響，裝機量可能有所影響，但由于各州計劃支持，成本競爭優勢逐漸明晰，長期裝機量仍會保持穩定增長。

2、日本、德國：

引入競價制度，總體需求穩定：日本于2017 年10 月引入太陽能競標制度，德國則終結FiT 補貼，兩國積極實行競價代替補貼政策，推動光伏平價上網。二者政策波動不大，預計未來裝機量仍會穩中有增。

3、印度： 年新增裝機超過日本升至第三，光伏成為“便宜”能源：過去四個季度印度增長裝機量為7.5GW，而日本則是6GW 以下，印度超過日本上升至美國后的第三位。上網電價低至2.44 盧比/kWh(4 美分/kWh)，太陽能成為印度最便宜的能源。屋頂光伏增長潛力巨大：2017 年屋頂光伏迅速增長，五年CAGR 達到117%，17 年新增達到1.3GW。然而，這距離2020 年40GW 目標的3%。增長額仍然不夠。除此，屋頂光伏集中在泰米爾納德邦、安得拉邦和卡納塔克邦少數邦郡，仍有大量市場亟待開拓。

政策鼓勵明顯：印度政府計劃到2022 年實現100GW 的裝機目標，包括40GW 太陽能屋頂發電和60GW 大中型太陽能并網項目。在此背景下，印度政府在國家層面和州省層面頒布了包括可行資助缺口資金(VGF)、屋頂分布式電站30%投資補貼、加速折舊和本土生產保護等多項重要政策及激勵措施。

受到政策鼓勵、上網電價低等影響，印度明年整體裝機會有大幅度提升。其中屋頂光伏裝機將會大幅增加。

三、新興國家爆發式增長

歐洲新興國家需求增加，荷蘭西班牙將成為GW 級國家：為實現2020 年實現能源使用的20%來自可再生能源目標，各國積極制定計劃。

為實現可再生能源目標，法國、荷蘭等未來需求增多：法國提升年招標量從1.45GW 到2.45GW。西班牙為實現2020 年可再生能源目標，或重振太陽能市場。17 年8 月簽署3.9GW 合同，項目預計2018-2019 年并網。荷蘭積極實施可再生能源支持計劃(SDE)，計劃在2030 年關閉所有燃煤發電廠。預計2018 年荷蘭將步入GW 級國家行列。

拉丁美洲崛起，墨西哥和巴西增長強勢：拉美市場就全球而言，仍處于光伏行業起步期。近兩年光伏增長強勢，從2014 年1.5GW，到15 年2.7GW，再到16 年4.14GW。平均每年增長近一倍。

拉美各國表明發展光伏行業信心：墨西哥正處于光伏快速發展期，墨西哥發布的《可再生能源利用特別計劃》等明確表明要增加可再生能源發電裝機量。除了政策信心，本身太陽能資源優勢巨大以及PPA 協議運作良好，都提升了太陽能系統經濟性。巴西則公布了十年能源擴張計劃議案PDE2016，預計該國在2026 年實現超過13GW 太陽能光伏安裝量。

北非地區采光好，太陽能發展潛力巨大：北非是世界太陽能輻照最強的地區之一。其中埃及每年太陽直接輻射達到2000-3000 千瓦時/平方米，太陽從北到南每天照射9-11個小時。然而整體北非和中東的裝機量2016 年卻僅有3.4GW，僅占全球的1%。在全球光伏系統成本降低，推行可再生能源的大環境下，光伏發展空間大，預計未來裝機會有顯著提升。埃及受益于外來投資，歐洲復興開發銀行等支持，外加先天條件提振，預計明年裝機達到GW 級。

新興國家未來幾年光伏將迎來上升期，地理條件、政策支持將使裝機需求增幅較大。但總體量上對全球影響還是很小。2018 年全球裝機增加仍主要依靠中國、印度等光伏大國。

第四篇：太陽能光伏產業市場分析報告

太陽能光伏產業市場分析報告

（一）能源對全球經濟發展和社會進步起著舉足輕重的作用。石油、煤炭、天然氣等化石能源價格飚升及全球氣候變遷導致的氣候災難，迫使人們尋找可再生能源。由于技術的進步，太陽能產業的商業化前景看好，未來10年甚至50年內，太陽能產業的年增長速度高達30-40%。

太陽能行業是一個包括光熱、光伏光電的巨大產業。美國科學家特拉維斯布拉德福德其出版的《太陽革命》一書中預言，太陽能將在未來20年內成為功效最佳、價格最低廉的替代能源，價格將在10年內下降一半，20年后下降75%。2007年是中國太陽能光伏產業快速發展的一年。受益于太陽能產業的長期利好，整個光伏產業出現了前所未有的投資熱潮。截至去年7 月，已有10家中國光伏企業在海外上市，平均單筆IPO融資1.977億美元。2008年，太陽能產業進入黃金期。而在技術進步方面，繼多晶硅技術迅猛發展后，近日，全球領先的光伏企業常州天合光能宣布，與法國麗莎航空（LisaAirplanes，下同）達成合作協議，共同研制一種新能源動力飛機，該飛機將是全球首架以太陽能和氫能作為動力來源的創新型飛機。

中國太陽能光伏產業的現狀

光伏產業是世界上發展最快的能源產業之一，在各國政府的扶持下，光伏發電產業自20世紀80年代以來得到了迅速發展。最近10年光伏發電產業的年平均增長率為30%，近5年的年平均增長率為40%。

我國光伏產業發展經歷了以下幾個階段：

第一階段（1958-80年代中）：雛形階段。我國于1958年開始研究光伏電池，其間研究人員進行了大量科學研究實驗，付出了辛勤汗水。

1971年，光伏電池首次成功應用于我國發射的東方紅二號衛星上，從此開始了我國太陽電池在空間的應用歷史。同一年，太陽電池首次在海港浮標燈上應用，開始了我國太陽電池地面應用的歷史。我國的光伏工業在80年代以前尚處于雛形，太陽電池的年產量一直徘徊在10KW以下，價格也很昂貴。

由于受到價格和產量的限制，市場的發展很緩慢，除了作為衛星電源，在地面上太陽電池僅用于小功率電源系統，如航標燈、鐵路信號系統、高山氣象站的儀器用電、電圍欄、黑光燈、直流日光燈等，功率一般在幾瓦到幾十瓦之間。

第二階段（80年代初-80年代中）萌發時期。在世界太陽能光伏產業的推動下，自1979年到80年代中，我國一些半導體器件廠，如云南、寧波、開封和北京的一些器件廠等，開始利用半導體工業廢次單晶硅和半導體器件工藝來生產單晶硅太陽電池，我國光伏工業進入萌發時期。

第三階段（80年代中后期-90年代初中期），穩定發展時期。這個期間，寧波太陽電池廠和開封太陽電池廠引進國外關鍵設備，云南半導體廠、秦皇島華美廠和深圳大明廠引進成套單晶硅電池和組件生產設備，哈爾濱-克羅拉和深圳宇康廠引進非晶硅電池生產線，使我國光伏電池/組件總生產能力達到4.5MW，我國光伏產業初步形成。90年代初中期，我國光伏產業處于穩定發展時期，生產量逐年穩步增加。

在“六五”和“七五”期間，國家開始對光伏工業和光伏市場的發展給以支持，中央和地方政府在光伏領域投入了一定資金，使得我國十分弱小的太陽電池工業得到了鞏固并在許多應用領域建立了示范，如微波中繼站、部隊通信系統、水閘和石油管道的陰極保護系統、農村載波電話系統、小型戶用系統和村莊供電系統等。

同時，在“七五”期間，國內先后從國外引進了多條太陽電池生產線，除了一條1MW的非晶硅電池生產線外，其它全是單晶硅電池生產線，使得我國太陽電池的生產能力猛增到4.5MWp/年，售價也由“七五”初期的80元/Wp下降到40元/Wp左右。

第四階段（90年代中后期至今），快速發展期。90年代末我國光伏產業發展較快，設備不斷更新，各地又建立一些組件封裝廠，生產能力和實際生產量有了較快增加。1998年常州天合光能有限公司成立，產品涵蓋了硅棒、硅片、電池和高品質組件的安裝，是目前全球擁有相對完整產業鏈的為數不多的光伏廠家之一。無錫尚德于2002底建成10MW多晶硅電池生產線，使生產能力在該年有了較大幅度增加。到2003年底，我國光伏產業總的生產能力達到 38MW，其中晶硅電池/組件35MW，非晶硅電池3MW。此外，寧波中意公司和保定英利分別于“九五”和最近建成2MW和6MW多晶硅鑄錠和硅片生產線。2003年我國太陽電池/組件的實際生產量達到13MW(其中非晶硅3MW)，大部分出口

九十年代以后，隨著我國光伏產業初步形成和成本降低，應用領域開始向工業領域和農村電氣化應用發展，市場穩步擴大，并被列入國家和地方政府計劃，如西藏“ 陽光計劃”、“光明工程”、“西藏阿里光伏工程”、光纖通訊電源、石油管道陰極保護、村村通廣播電視、大規模推廣農村戶用光伏電源系統等。進入21世紀，特別是近3年的“送電到鄉”工程，國家投資20億，安裝20MW，解決了我國800個無電鄉鎮的用電問題，推動了我國光伏市場快速、大幅度增長。

與此同時，并網發電示范工程開始有較快發展，從5kW、10kW發展到100kW以上，2004年深圳世博園1MW并網發電工程成為我國光伏應用領域的亮點。截止2004年底，我國光伏系統的總裝機容量約達到65MW。

深圳、汕頭、廣州和浙江等地，大量出口太陽能庭院燈，年銷售額達5億之多。庭院燈用的電池片通常進口，然后用膠封裝，工藝簡單。所用電池片每年達6MW之多，是太陽電池應用的一個大戶(這部分未入統計)。

我國已經形成了一個高水平的規模化、專業化國際化的光伏產業群。

2007年，我國太陽電池產量為821MWp，占世界總產量的22%，首次超過德國，位居世界第二，為全球開發利用可再生能源，實現節能減排目標做出了突出貢獻。

中國太陽能光伏產業的問題隱患

雖然我國光伏產業發展迅速，產業規模和技術水平都有相應提高。但同發達國家相比，仍存在很大差距。主要表現在：

一、專用原材料國產化程度低。專用原材料品種不全，已經實現國產化的材料和部件，其性能比國外偏低，如銀、鋁漿、EVA等。組件封裝低鐵絨面玻璃、TPT尚未投放市場。

二、產業發展不平衡。形成光伏產業鏈上游小、下游大的不平衡狀態。其中最嚴重的是太陽級多晶硅生產是空白，完全依賴進口。其它環節的差額部分需要進口，如電池片、硅錠∕硅片，配套材料等。

三、設備水平和制造能力落后。生產單位缺少資金、設備陳舊、工藝技術落后、成本高、品種少、缺乏競爭力。

多晶硅鑄造爐、線鋸、破錠機完全需要進口；PECVD氮化硅沉積設備、絲網印刷機、電池片分選機、串聯焊接機等性能均不能滿足現代化生產需要。這些設備都需要全套引進。

設備的設計制造與硅單晶生長工藝脫節：大多數設備制造商只注重設備的生產制造，而忽視了與設備使用單位的交流與溝通，不能提供最適應生產需要的產品；對于設備使用單位來講，設備的穩定性、可靠性是第一位的，但設備的操作界面友好、使用便捷、生產率高和節能環保也同樣重要，特別是目前原材料緊缺、價格昂貴、市場競爭激烈的情況下，更應該考慮提高生產效率和節能降耗。

四、科研基礎薄弱。企業通過引進消化吸收能夠在短時間內建立起現代光伏產業，但配套的專用材料和設備一時還跟不上，其中太陽級多晶硅材料尤其突出。國家應組織光伏產業同化工、機電設備制造產業聯合攻關，同時積極尋求國際合作，以太陽能級硅為切入點，避開半導體級硅的技術封鎖。

五、缺乏全國統一規劃。僅有一些部委或地區規劃，致使光伏科學的基礎研究、材料研究、發展研究、應用研究，產業化研究、市場開發研究不能步調一致；光伏產業的發展規模和原材料供應脫節；光伏市場的培育及建設緩慢；促進光伏超速發展的鼓勵政策等缺乏。

六、應用單位得不到廉價的、可靠的、性能優越的光伏產品。中國尚有6千萬元電人口。西藏、新疆、內蒙古等許多地方的區域供電都有極大的困難，正好是光伏發電的巨大市場。

七、太陽能光伏科普教育和人才培養薄弱。太陽能光熱，體別是太陽能熱水器，經過多年的科普萬里行和廣泛推廣，目前已經深入到大眾心目中，而太陽能光伏對民眾來說，仍很陌生；中青年光伏人才緊缺，缺乏專業技術人才，技術力量不足。

八、缺乏自主創新能力，自主知識產權少。大部分設備生產廠家研究創新能力差，原創技術少，測繪模仿多，在原有技術基礎上徘徊，技術進步緩慢，設備不能上檔次，在一定程度上減緩了行業的快速發展。

九、沒有執行統一規范的行業標準。各家生產的設備規格不統一，給用戶使用帶來不便；主要表現在真空室尺寸、電極中心距、籽晶夾頭結構與尺寸、坩堝桿連接形式、控制操作形式等，給用戶的使用、配套消耗品的選擇、工藝系統的配備等方面造成一定的麻煩，甚至影響到標準工藝的推廣應用和最終產品的質量。

十、企業各自為戰，缺乏溝通與協調。目前各設備生產廠家，為了搶占市場，相互之間不能在技術上相互溝通，一味地在價格上或降低設備的性能方面進行競爭，同樣也影響了行業的技術進步與發展。

十一、質量意識薄弱。太陽能光伏產業的飛速發展，使硅單晶生長設備市場異常火爆，大部分設備生產單位僅著眼于短期利益，只重視產出，完成生產任務，搶占市場，從而忽略了產品的質量，不曾想這樣會嚴重的影響用戶的正常使用，同時也增大了自身售后服務的成本，給用戶造成損失的同時也給自己增添了很多麻煩，造成不可估量的損失

十二、服務水平不高。重視售前服務，忽視售后服務；設備生產單位要提高服務意識，不但要重視售前的服務，更應該重視售后技術服務，這樣才能夠得到用戶的滿意，增強市場競爭力，同時也能了解到設備優點與缺點，有利益對設備的持續改進與提高。

中國太陽能光伏產業的對策和出路

產業在發展中難免會有這樣和那樣的問題。造成以上問題的原因是多方面的，有外部原因和內部原囚，有上面和下面的原因。有關專家認為，解決中國光伏發展的對策和出路是：

一、加強領導，統一規劃，提出明確的近期、中期和遠期的國家目標。

二、制定優惠政策，鼓勵大規模開發利用太陽能光伏發電，對光伏獨立系統和光伏并網系統郝給予立項、貸款、稅收及財政補貼等方面的支持。

三、鼓勵銀企結合，創建數個大型光伏名牌企業（每個光伏工廠年產量達10-100MW／年）和名牌產品，創立可持續發展的光伏產業，參與國際競爭。

四、重點扶持若干個研究開發、人才培訓和檢測基地。由政府牽頭，建成若干個產學研、科工貿群體，將國家目標和企業利益結合在一起進行運作。

五、加強國際交流和合作，大力吸收境外資金、人才和信息進入中國相應的管理部門、科研教學部和生產應用部門。

六、在城市建筑中大規模利用光伏發電技術，實現光伏建筑一體化。我國現有大約400億平方米的建筑面積，屋頂面積達40億平方米，加上南立面大約50億平方米的可利用面積。如果這些建筑中有20％安裝太陽電池，其安裝量就可達100GWp。

七、利用獨立光伏發電系統來解決受災地區的用電之需。今年年初，我國南方的雨雪冰凍自然災害使很多地區的電網遭到了毀滅性破壞，當地百姓長時間生活在無電的環境狀態下。如果利用獨立光伏發電系統來解決受災地區的用電之需，應該不失為良策。

光伏產業市場前景廣闊，正視存在的問題，把挑戰轉化成機遇，中國光伏產業就會一路前行，產出最美的贊歌，取得豐碩的成果！

第五篇：光伏材料

光伏材料的發展與未來

摘要：根據對近幾年光伏材料的發展和重要性作出分析和研究，并對光伏材料的主要發展方向進行進行研究，指導我們將來在研究中應從事的方向。

光鍵字：光伏材料 太陽能電池 市場分析

今年，幾乎省份都出現了柴油荒現象、汽油價格也是一漲再漲。而且，據估計今年我國電力將嚴重缺口，而這一切已經限制了國民經濟的發展，對人們的生活帶來了不便，甚至可以說是已經來后造成在嚴重威脅。據樂觀估計石油還可開采40~100年、煤炭可使用200~500年、鈾還可開采65年左右、天然氣能滿足58年的需求。

人們對安全，清潔，高效能源的需求日益增加。且能源問題日益成為制約國際社會經濟發展的瓶頸。為此，越來越多的國家開始實行“陽光計劃”，開發太陽能資源，尋求經濟發展的新動力。歐洲一些高水平的核研究機構也開始轉向可再生能源。在國際光伏市場巨大潛力的推動下，各國的太陽能電池制造業爭相投入巨資，擴大生產，以爭一席之地。

我國也不例外，中國已經超過了日本和歐洲成為了太陽電池能第一生產大國，并且形成了國際化、高水平的光伏產業群。這對我們專業的在校大學生來說是個好消息。并且這個專業的就業率還很高。

我國76%的國土光照充沛，光能資源分布較為均勻；與水電、風電、核電等相比，太陽能發電沒有任何排放和噪聲，應用技術成熟，安全可靠；除大規模并網發電和離網應用外，太陽能還可以通過抽水、超導、蓄電池、制氫等多種方式儲存，太陽能＋蓄能 幾乎可以滿足中國未來穩定的能源需求。

當然，光伏產業的發展離不開材料。光伏材料又稱太陽電池材料，只有半導體材料具有這種功能。可做太陽電池材料的材料有單晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe等。用于空間的有單晶硅、GaAs、InP。用于地面已批量生產的有單晶硅、多晶硅、非晶硅。其他尚處于開發階段。目前致力于降低材料成本和提高轉換效率，使太陽電池的電力價格與火力發電的電力價格競爭，從而為更廣泛更大規模應用創造條件。但隨著技術的發展，有機材料也被應用于光伏發電。光伏電池的發展方向 ㈠硅太陽能電池

硅太陽能電池分為單晶硅太陽能電池、多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池三種。

單晶硅太陽能電池轉換效率最高，技術也最為成熟。在實驗室里最高的轉換效率為24.7%，規模生產時的效率為15% 多晶硅薄膜太陽能電池與單晶硅比較,成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜電池，其實驗室最高轉換效率為18%,工業規模生產的轉換效率為10%。

非晶硅薄膜太陽能電池成本低重量輕，轉換效率較高，便于大規模生產，有極大的潛力。如果能進一步解決穩定性問題及提高轉換率問題，那么，非晶硅太陽能電池無疑是太陽能電池的主要發展產品之一。㈡多元化合物薄膜太陽能電池

多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機鹽，其主要包括砷化鎵III-V族化合物、硫化鎘、硫化鎘及銅錮硒薄膜電池等。

硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶硅薄膜太陽能電池效率高，成本較單晶硅電池低，并且也易于大規模生產

砷化鎵（GaAs）III-V化合物電池的轉換效率可達28%，抗輻照能力強,對熱不敏感，適合于制造高效單結電池。

銅銦硒薄膜電池（簡稱CIS）適合光電轉換，不存在光致衰退問題，轉換效率和多晶硅一樣。具有價格低廉、性能良好和工藝簡單等優點，將成為今后發展太陽能電池的一個重要方向。㈢聚合物多層修飾電極型太陽能電池

有機材料柔性好，制作容易，材料來源廣泛，成本底等優勢，從而對大規模利用太陽能，提供廉價電能具有重要意義。㈣納米晶太陽能電池

納米TiO2晶體化學能太陽能電池是新近發展的，優點在于它廉價的成本和簡單的工藝及穩定的性能。其光電效率穩定在10％以上，制作成本僅為硅太陽電池的1/5～1/10．壽命能達到20年以上。㈤有機太陽能電池

有機太陽能電池，就是由有機材料構成核心部分的太陽能電池。中國的太陽能電池研究比國外晚了20年，盡管最近10年國家在這方面逐年加大了投入，但投入仍然不夠，與國外差距還是很大。政府已加強政策引導和政策激勵。例如：太陽能屋頂計劃、金太陽工程等諸多補貼扶持政策，還有在公共設施、政府辦公樓等領域推廣使用太陽能。在政策的支持下中國有望像美國一樣，會啟動一個巨大的市場。

太陽能光伏發電在不遠的將來會占據世界能源消費的重要席位，不但要替代部分常規能源，而且將成為世界能源供應的主體。預計到2030年，可再生能源在總能源結構中將占到30％以上，而太陽能光伏發電在世界總電力供應中的占比也將達到10％以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50％以上，太陽能光伏發電將占總電力的20％以上；到21世紀末，可再生能源在能源結構中將占到80％以上，太陽能發電將占到60％以上。這些數字足以顯示出太陽能光伏產業的發展前景及其在能源領域重要的戰略地位。由此可以看出，太陽能電池市場前景廣闊。

我國的光伏產業發展情況

目前我國的太陽能光伏電池的發展主要有以下三個流程或終端：

1.原材料供給端:半導體產業景氣減緩及原材料產能的釋放,甚至太陽能級冶金硅的出現,多晶硅原材料合同價小幅波動,現貨價回落,由此判斷2009年后長晶切片廠鎖定利潤的能力增強。而各晶體硅電池片廠在競相擴產及其它種類太陽能電池片分食市場下,不免減價競爭。面對全球景氣趨緩與成熟市場的政府補貼縮水,應謹慎審視自我在光伏產業鏈垂直整合或垂直分工的定位,以有限資金進行有效的策略性切入來降低進料成本提高競爭力。

2.提高生產效率與效益:目前晶體硅電池片廠產能利用率與設備使用率多不理想,應該回歸企業營運基本面,著力于改善實際產量/設計產能、營收額/設備資本額、營利額/設備折舊額等衡量指標。具體降低營運成本的措施可能有:工藝優化以提升光電轉換效率與良品率;落實日常點檢與周期性預防保養以提高內外圍設備妥善率即可生產時間A/T與平均故障時間MTBF指標;完善訓練機制以提高人員技術水平的平均復機時間MTTR指標;適度全自動化以提高單位時間產出及縮短生產周期;原物料與能源使用節約合理化;加強后勤管理保障及時備料與應急生產預案等等。

3.創新與研發:現有主流晶體硅電池生產工藝在最佳匹配優化及持續投產下,重復驗證了其光電轉換效率的局限性。在多晶供料無虞的情況下,晶體硅電池片廠中長期技術發展應以自身特色工藝需求(例如變更電池結構或生產工藝流程;引進或開發新型輔料或設備),向上游供料端要求硅片技術規格(摻雜、少子體壽命、電阻率、厚度等等)以期光電轉換效率最大化與成本最優化,并聯合下游組件共同開發質量保障的高階或低階特色產品以滿足不同市場需求,創造自身企業一片藍海。

我國目前在建的或已建的光伏產業項目主要有： 1.江西賽維多晶硅項目

投資方為江西賽維太陽能有限公司，項目地址在江西的新余市，靠近江西賽維在新余市的現有太陽能晶片工廠。江西賽維太陽能有限公司是太陽能多晶片制造公司，江西賽維太陽能向全球光電產品，包括太陽能電池和太陽能模組生產商提供多晶片。另外該公司還向單晶及多晶太陽能電池和模組生產商提供晶片加工服務。江西賽維太陽能公司計劃在2008年底完成多晶硅工廠建設，預計生產能力最高可到6000噸多晶矽，到2009年底再提高到15000噸水準。

江西賽維多晶硅項目由總部位於德克薩斯州的Fluor公司負責設計、采購設備及建造，項目合同達10億美元。2.4.連云港多晶硅項目

2007年12月5日，總投資10億美元、年產1萬噸高純度多晶硅項目投資協議在南京江蘇議事園正式簽約。該項目由TRINA SOLAR LIMITED(天合光能有限公司)在連云港市經濟技術開發區投資建設。TRINA SOLAR LIMITED是一家在美國紐交所上市的國際知名光伏企業。美林集團、瑞士好能源、美國威靈頓、德意志銀行等多家國際知名公司均為該公司股東。TRINA SOLAR LIMITED擬獨資設立的天合光能（連云港）有限公司采用目前國際上較先進的改良西門子法生產工藝。

5..深南玻宜昌多晶硅項目

投資方為南玻與香港華儀有限公司、宜昌力源科技開發有限責任公司共同投資建設，項目名稱宜昌南玻硅材料有限公司，它南玻集團下屬控股子公司，隸屬于南玻集團太陽能事業部，公司成立于2006年8月。公司位于湖北省宜昌市猇亭區，規劃占地為1500畝，分一、二、三期工程統一規劃布局，總規模為年產5000噸高純多晶硅、450兆瓦太陽能電池組件，公司總投資約60億人民幣。宜昌南玻公司將主要從事半導體高純硅材料、高純超細有機硅單體、白碳黑的生產與銷售以及多晶硅、單晶硅、硅片及有機硅材料的高效制取、提純和分離等工藝技術和設備開發。首期工程年產1500噸高純多晶硅項目即將開工。

項目一期目標為年產1500噸高純多晶硅,于2006年10月22日奠基，一期建設計劃在兩年內完成。公司此前披露,一期工程擬投資7.8億元,預計投資內部收益率可達49.48%,靜態回收期(不含建設期)為2.61年。

該項目是宜昌市迄今引進的投資規模最大的工業項目,已被列入湖北省“十一五”計劃的三大重點項目之一,也是廣東省、深圳市對口支援三峽庫區經濟發展合作重點項目之一。

項目由俄羅斯國家稀有金屬研究設計院與中國成達工程公司共同設計,同時融入了世界上先進的工藝及裝備。它是南玻、俄羅斯國家稀有金屬研究設計院、中國成達工程公司在項目技術上精誠合作的結晶。6.洛陽中硅多晶硅項目

這是中國目前最有競爭實力的多晶硅項目之一，中硅高科技有限公司為中國恩菲控股子公司，中硅高科技有限公司是洛陽單晶硅有限責任公司、洛陽金豐電化有限公司和中國有色工程設計研究總院三方在2003年年初共同出資組建的合資公司，其中中國有色工程設計研究總院擁有多項科技成果，處于國際多晶硅工藝技術研究的前列，洛陽單晶硅有限責任公司則是國內最大的半導體材料生產廠家(代號740，與峨眉半導體廠739齊名為中國多晶硅的“黃埔軍校”)，而金豐電化有限公司是本地較有實力的企業。2003年6月，年產300噸多晶硅高技術產業化項目奠基，2005年 10月項目如期投產。目前，300噸多晶硅項目已具備達產能力。2005年12月18日，洛陽中硅高科擴建1000噸多晶硅高技術產業化項目奠基，目前已基本完成設備安裝，進入單體調試階段。2007年12月18日，洛陽中硅高科年產2000噸多晶硅擴建工程的奠基。

洛陽中硅高科年產2000噸多晶硅項目是河南省、洛陽市“十一五”期間重點支持項目，其核心裝備研究列入國家“863”科技支撐計劃項目，總投資14億元，建設工期20個月，計劃于2008年建成投產。

其它的還有孝感大悟縣多晶硅項目，牡丹江多晶硅項目，益陽晶鑫多晶硅項目，益陽湘投噸多晶硅項目，南陽迅天宇多晶硅項目，濟寧中鋼多晶硅項目，曲靖愛信佳多晶硅項目等，基本上各個省份都處天大規模建設時期。光伏產業市場分析 及發展前景

今年下半年起光伏產業從上游多晶硅到下游組件普遍進入大規模擴產周期，這也將帶來對各種上游設備、中間材料的需求提升。這包括晶硅生產中需要鑄錠爐以及晶硅切割過程中的耗材，刃料和切割液等。

隨著太陽能作為一種新能源的逐漸應用，光伏材料的市場規模逐年增加，應用的范圍日趨廣泛。光伏材料指的是應用在太陽能發電組件上給光伏發電提供支持的化學材料，主要使用在太陽能發電設備的背板、前板、密封部位和防反射表面，包括玻璃、熱聚合物和彈性塑料聚合物、密封劑以及防反射涂料。

據Frost&Sullivan的研究，至2009年，光伏材料的全球市場總價值已達到13.4億美元。2006年到2009年的年復合增長率11.9%。2006年光伏材料的全球市場總價值僅為5.4億美元。

在2009年整個光伏行業中，包括玻璃和含氟聚合物的光伏前板，其市場占總市場收入的31.6%；光伏背板市場，主要包括光電產品，如聚合物和特種玻璃產品，占整個市場收入的36.6%。普遍用于所有太陽能電池的以層壓形式存在的密封劑，占市場總收入的26.3%，防反射涂料以及其他材料占據市場收入的5.5%。

不過，隨著消費者需求的不斷變化、終端用戶市場需求波動以及市場對光伏組件效率的要求不斷提高，將使光伏行業發展速度略微減緩，Frost&Sullivan預計在2016年，光伏材料市場的年增長率將下降到22.4%，總價值達107.6億美元。

在整個光伏材料市場中，Isovolate AG、Coveme和Mitsui Chemical Fabro公司的收入在市場份額中排名前三位。其中Isovolate主要經營太陽能電池背板，其市場份額為10.4%，占總份額的十分之一；Coveme公司和Mitsui Chemical Fabro分別經營背板組件和密封劑，其市場份額均為8.9%。對于生產銷售密封劑為主的STR Solar和制造背板組件的Madico公司，也以7.3%和7.0%的市場份額在光伏材料行業占據著重要的地位。

不過，截止目前，光伏材料市場主要由歐洲和美國公司主導，同時一些日本和中國的企業也在不斷地擴大其全球業務。印度、中國已成為光伏材料發展的新市場和新的制造國家。2009年，全球范圍內存在著超過350家供應光伏材料的公司，其中包括了像AGE Solar、Bridgestone和Isovolate AG等跨國公司，也包括了許多的地區性公司。行業內的強強聯合和兼并、收購等現象也層出不窮。

多晶硅是光伏太陽能電池的主要組成組分。根據有關分析數據表明，近5年多晶硅已出現高的增長率，并且將呈現繼續增長的重要潛力。

PHOTON咨詢公司指出，太陽能市場以十分強勁的態勢增長，并將持續保持，2005~2010年的年均增長率超過50%，但是多晶硅供應商的市場機遇受到價格、供應和需求巨大變化的影響。后危機時代太陽能模塊設施增長的強勁復蘇致使多晶硅市場吃緊。

2010年8月，韓國OCI公司與韓國經濟發展集團簽約備忘錄，將共同投資84億美元（包括其他事項），將在韓國郡山新增能力，這將使OCI公司總的多晶硅制造能力翻二番以上。Hemlock公司正在美國田納西州Clarksville建設投資為12億美元的多晶硅制造廠，而瓦克化學公司正在德國Nünchritz建設投資為8億歐元（10億美元）的太陽能級多晶硅制造裝置。

按照PHOTON咨詢公司的2010年太陽能市場報告，在現行政策和經濟環境下，預計多晶硅供應在2010~2014年的年均增長率為16%，將達到2014年29萬噸/年。能力增長主要受到主要生產商的擴能所驅動，這些生產商包括美國Hemlock半導體公司、OCI公司和瓦克化學公司。

分析指出，光伏部門受刺激政策的拉動，正在擴能之中，預計多晶硅供應的年均增長率可望達43%，將使其能力達到2014年近50萬噸。目前正在研究的或已經應該到工業中的光伏材料的制備： 1.有機光伏材料的制備： 1.1原料與試劑

所用溶劑采用通常的方法純化和干燥．２－溴噻吩，３，４－二溴噻吩和金屬鎂片為 Alfa Aesar公司產品． 鎳催化劑，Ｎ－氯磺酰異氰酸酯和苝四甲酸二酐(Ｐ ＴＣＤＡ)均為 Aldrich公司產品，直接使用．２，２′：５′，２″ －三噻吩（３ Ｔ），２，２ ′：５′，２″：５″，２″′ －四噻吩（４ Ｔ）和２，３，４，５ －四噻吩基噻吩 ＸＴ 為自行合成 ． 1.2 測定

紫外光譜的測定采用美國熱電公司的 Helios －γ型光譜儀．

設計、合成了新型齊聚噻吩衍生物 ３Ｔ－ＣＮ，３Ｔ－２ＣＮ，４Ｔ－ＣＮ，４Ｔ－２ＣＮ，ＸＴ 和 ＸＴ－２ＣＮ． 以３Ｔ－ＣＮ，３Ｔ－２ＣＮ，４Ｔ－ＣＮ，４Ｔ－２ＣＮ，ＸＴ 和 ＸＴ－２ ＣＮ 分別作為電子給體材料 Ｐ ＴＣＤＡ作為電子受體材料組裝了ｐ － ｎ異質結有機光伏器件 對這些器件的光分別為 １.５１％，２．２４％ ２．１０％ ２．７４％ ０．５８％和６５％ 如表１所示．

伏性能進行了研究． 研究發現 以３Ｔ－ＣＮ，３Ｔ－２ＣＮ，４Ｔ－ＣＮ，４Ｔ－２ＣＮ，ＸＴ和ＸＴ－２ＣＮ 分別作為電子給體材料的有機光伏器件的光電轉換效率分別為1.15％，2.24％，2.10％，2.74％，0.58％和0.65％．電子給體材料中－ＣＮ基團的引入可以提高器件的光電轉換效率． 2.多晶硅的提純辦法 2.1三氯氫硅氫還原法

三氯氫硅氫還原法亦稱西門子法,是德國Siemens公司于1954年發明的一項制備高純多晶硅技術。該技術采用高純三氯氫硅(SiHCl)作為原料,氫氣作為還原劑,采用西門子法或流化床的方式生長多晶硅。此法有以下3個關鍵工序。(1)硅粉與氯化氫在流化床上進行反應以形成SiHCl,反應方程式為: Si+3HCl→SiHCl+H2(2)對SiHCl3進行分餾提純,以獲得高純甚至10-9級(ppb)超純的狀態:反應中除了生成中間化合物SiHCl外,還有附加產物,如SiCl、SiH2Cl2和FeCl3、BCl3、PCl3等雜質,需要精餾提純。經過粗餾和精餾兩道工藝,中間化合物SiHCl的雜質含量-7-10可以降到10～10數量級。

(3)將高純SiHCl用H2通過化學氣相沉積(CVD)還原成高純多晶硅,反應方程式為 :SiHCl+H2→Si+3HCl或2SiHCl→Si+2HCl+SiCl該工序是將置于反應室的原始高純多晶硅細棒(直徑5mm～6mm,作為生長籽晶)通電加熱到1100℃以上,加入中間化合物SiHCl和高純H2,通過CVD技術在原始細棒上沉積形成直徑為150mm～200mm的多晶硅棒,從而制得電子級或太陽級多晶硅。2.2 硅烷熱分解法

1956年英國標準電訊實驗所成功研發出了硅烷(SiH4)熱分解制備多晶硅的方法, 即通常所說的硅烷法。1959年日本的石冢研究所也同樣成功地開發出了該方法。后來,美國聯合碳化物公司(Union Carbide)采用歧化法制備SiH4,并綜合上述工藝加以改進,誕生了生產多晶硅的新硅烷法。這種方法是通過SiHCl4將冶金級硅轉化成硅烷氣的形式。制得的硅烷氣經提純后在熱分解爐中分解,生成的高純多晶硅沉積在加熱到850℃以上的細小多晶硅棒上,采用該技術的有美國ASIMI和SGS(現為REC)公司。同樣,硅烷的最后分解也可以利用流化床技術得到顆粒狀高純多晶硅。目前采用此技術生產粒狀多晶硅的公司有:挪威的REC、德國的Wacker、美國的Hemlock和MEMC公司等。硅烷氣的制備方法多種多樣,如SiCl4 氫化法、硅合金分解法、氫化物還原法、硅的直接氫化法等,其主要優點在于硅烷易于提純,熱分解溫度低等。雖然該法獲得的多晶硅純度高,但綜合生產成本較高,而且硅烷易燃易爆,生產操作時危險性大。2.3 物理提純法 長期以來,從冶金級硅提純制備出低成本太陽能級多晶硅已引起業內人士的極大興趣,有關人員也進行了大量的研究工作,即采用簡單廉價的冶金級硅提純過程以取代復雜昂貴的傳統西門子法。為達到此目的,常采用低成本高產率的物理提純 法(亦稱冶金法),具體方法是采用不同提純工藝的優化組合對冶金級硅進行提煉進而達到太陽能級硅的純度要求。其中每一種工藝都可以將冶金級硅中的雜質含量降低1個數量級。

晶硅太陽電池向高效化和薄膜化方向發展

晶硅電池在過去20年里有了很大發展，許多新技術的采用和引入使太陽電池效率有了很大提高。在早期的硅電池研究中，人們探索各種各樣的電池結構和技術來改進電池性能，如背表面場，淺結，絨面，氧化膜鈍化，Ti／Pd金屬化電極和減反射膜等。后來的高效電池是在這些早期實驗和理論基礎上的發展起來的。單晶硅高效電池

單晶硅高效電池的典型代表是斯但福大學的背面點接觸電池（PCC），新南威爾士大學（UNSW）的鈍化發射區電池（PESC，PERC，PERL以及德國Fraumhofer太陽能研究所的局域化背表面場（LBSF）電池等。

我國在“八五”和“九五”期間也進行了高效電池研究，并取得了可喜結果。近年來硅電他的一個重要進展來自于表面鈍化技術的提高。從鈍化發射區太陽電池（PESC）的薄氧化層（＜10nm）發展到PCC／PERC／PER1。電池的厚氧化層（110nm）。熱氧化鈍化表面技術已使表面態密度降到

10卜cm2以下，表面復合速度降到100cm／s以下。此外，表面V型槽和倒金字塔技術，雙層減反射膜技術的提高和陷光理論的完善也進一步減小了電池表面的反射和對紅外光的吸收。低成本高效硅電池也得到了飛速發展。（1）新南威爾士大學高效電池

（A）鈍化發射區電池（PESC）：PESC電池1985年問世，1986年V型槽技術又被應用到該電池上，效率突破20％。V型槽對電他的貢獻是：減少電池表面反射；垂直光線在V型槽表面折射后以41”角進入硅片，使光生載流子更接近發射結，提高了收集效率，對低壽命襯底尤為重要；V型槽可使發射極橫向電阻降低3倍。由于PESC電他的最佳發射極方塊電阻在150 Ω／口以上，降低發射極電阻可提高電池填充因子。

在發射結磷擴散后，?m厚的Al層沉積在電他背面，再熱生長10nm表面鈍化氧化層，并使背面Al和硅形成合金，正面氧化層可大大降低表面復合速度，背面Al合金可吸除體內雜質和缺陷，因此開路電壓得到提高。早期PESC電池采用淺結，然而后來的研究證明，淺結只是對沒有表面鈍化的電他有效，對有良好表面鈍化的電池是不必要的，而氧化層鈍化的性能和鋁吸除的作用能在較高溫度下增強，因此最佳PEsC電他的發射結深增加到1μm左右。值得注意的是，目前所有效率超過20％的電池都采用深結而不是淺結。淺結電池已成為歷史。

PEsC電池的金屬化由剝離方法形成Ti-pd接觸，然后電鍍Ag構成。這種金屬化有相當大的厚／寬比和很小的接觸面積，因此這種電池可以做到大子83％的填充因子和20．8％（AM1．5）的效率。

（B）鈍化發射區和背表面電池（PERC）：鋁背面吸雜是PEsC電池的一個關鍵技術。然而由于背表面的高復合和低反射，它成了限制PESC電池技術進一步提高的主要因素。PERC和PERL電池成功地解決了這個問題。它用背面點接觸來代替PEsC電他的整個背面鋁合金接觸，并用TCA（氯乙烷）生長的110nm厚的氧化層來鈍化電他的正表面和背表面。TCA氧化產生極低的界面態密度，同時還能排除金屬雜質和減少表面層錯，從而能保持襯底原有的少子壽命。由于襯底的高少子壽命和背面金屬接觸點處的高復合，背面接觸點設計成2mm的大間距和2001Lm的接觸孔徑。接觸點間距需大于少子擴散長度以減小復合。這種電池達到了大約700mV的開路電壓和22．3％的效率。然而，由于接觸點間距太大，串聯電阻高，因此填充因子較低。

（C）鈍化發射區和背面局部擴散電池（PERL）：在背面接觸點下增加一個濃硼擴散層，以減小金屬接觸電阻。由于硼擴散層減小了有效表面復合，接觸點問距可以減小到250μm、接觸孔徑減小到10μm而不增加背表面的復合，從而大大減小了電他的串聯電阻。PERL電池達到了702mV的開路電壓和23．5％的效率。PERC和PER1。電池的另一個特點是其極好的陷光效應。由于硅是間接帶隙半導體，對紅外的吸收系數很低，一部分紅外光可以穿透

2電池而不被吸收。理想情況下入射光可以在襯底材料內往返穿過4n次，n為硅的折射率。PER1。電池的背面，由鋁在SiO2上形成一個很好反射面，入射光在背表面上反射回正表面，由于正表面的倒金字塔結構，這些反射光的一大部分又被反射回襯底，如此往返多次。Sandia國家實驗室的P。Basore博士發明了一種紅外分析的方法來測量陷光性能，測得PERL電池背面的反射率大于95％，陷光系數大于往返25次。因此PREL電他的紅外響應極高，也特別適應于對單色紅外光的吸收。在1．02μm波長的單色光下，PER1。電他的轉換效率達到45．1％。這種電池AM0下效率也達到了20．8％。

（D）埋柵電池：UNSW開發的激光刻槽埋柵電池，在發射結擴散后，用激光在前面刻出20μm寬、40μm深的溝槽，將槽清洗后進行濃磷擴散。然后在槽內鍍出金屬電極。電極位于電池內部，減少了柵線的遮蔽面積。電池背面與PESC相同，由于刻槽會引進損傷，其性能略低于PESC電池。電他效率達到19．6％。

（2）斯但福大學的背面點接觸電池（PCC）點接觸電他的結構與PER1。電池一樣，用TCA生長氧化層鈍化電池正反面。為了減少金屬條的遮光效應，金屬電極設計在電池的背面。電池正面采用由光刻制成的金字塔（絨面）結構。位于背面的發射區被設計成點狀，50μm間距，10μm擴散區，5μm接觸孔徑，基區也作成同樣的形狀，這樣可減小背面復合。襯底采用n型低阻材料（取其表面及體內復合均低的優勢），襯底減薄到約100μm，以進一步減小體內復合。這種電他的轉換效率在AM1．5下為22．3％。

（3）德國Fraunhofer太陽能研究所的深結局部背場電池（LBSF）

LBSF的結構與PERL電池類似，也采用TCA氧化層鈍化和倒金字塔正面結構。由于背面硼擴散一般造成高表面復合，局部鋁擴散被用來制作電池的表面接觸，2cmX2cm電池電池效率達到23．3％（Voc=700mV，Isc－～41．3mA，FF一0．806）。

+（4）日本sHARP的C一Si／μc-Si異質pp結高效電池

SHARP公司能源轉換實驗室的高效電池，前面采用絨面織構化，在SiO2鈍化層上沉積SiN為A只乙后面用RF-PECVD摻硼的μc一Si薄膜作為背場，用SiN薄膜作為后表面的鈍化層，Al層通過SiN上的孔與μcSi薄膜接觸。5cmX5cm電他在AM1．5條件下效率達到21．4％（Voc＝669mV，Isc＝40.5mA，FF=0．79）。

（5）我國單晶硅高效電池

天津電源研究所在國家科委“八五”計劃支持下開展高效電池研究，其電池結構類似UNSw的V型槽PEsC電池，電池效率達到20．4％。北京市太陽能研究所“九五”期間在北京市政府支持下開展了高效電池研究，電池前面有倒金字塔織構化結構，2cmX2cm電池效率達到了19．8％，大面（5cmX5cm）激光刻槽埋柵電池效率達到了18．6％。二十一世紀光伏材料的發展趨勢和展望

90年代以來，在可持續發展戰略的推動下，可再生能源技術進入了快速發展的階段。據專家預測，下世紀中葉太陽能和其它可再生能源能夠提供世界能耗的50％。

光伏建筑將成為光伏應用的最大市場

太陽能光伏系統和建筑的完美結合體現了可持續發展的理想范例，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點：①具有高技術、無污和自供電的特點，能夠強化建筑物的美感和建筑質量；②光伏部件是建筑物總構成的一部分，除了發電功能外，還是建筑物耐候的外部蒙皮，具有多功能和可持續發展的特征；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，省去了光伏系統的支撐結構，省去了輸電費用；③PV陣列可以代替常規建筑材料，從而節省安裝和材料費用，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，如果安裝光伏系統被集成到建筑施工過程，安裝成本又可大大降低；①在用電地點發電，避免傳輸和分電損失（5一10％），降低了電力傳輸和電力分配的投資和維修成本，建筑光伏集成系統既適用于居民住宅，也適用商業、工業和公共建筑，高速公路音障等，既可集成到屋頂，也可集成到外墻上；既可集成到新設計的建筑上，也可集成到現有的建筑上。光伏建筑集成近年來發展很炔，許多國家相繼制定了本國的光伏屋頂計劃。建筑自身能耗占世界總能耗的1／3，是未來太陽能光伏發電的最大市場。光伏系統和建筑結合將根本改變太陽能光伏發電在世界能源中的從屬地位，前景光明。

PV產業向百兆瓦級規模和更高技術水平發展

目前PV組件的生產規模在5一20Mw／年，下世紀將向百兆瓦級甚至更大規模發展。同時自動化程度、技術水平也將大大提高，電池效率將由現在的水平（單晶硅13％一15％，多晶硅11％一13％）向更高水平（單晶硅18％一20％，多晶硅16％一18％）發展，同時薄膜電池在不斷研究開發，這些都為大幅度降低光伏發電 成本提供了技術基礎。

下世紀前半期光伏發電將超過核電

專家預計，下世紀前半期的30一50年代，光伏發電將超過核電。1997年世界發電總裝機容量約2000GW，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展到約100GW，這就意味著世界光伏發電屆時將達到500GW左右。1998年世界光伏發電累計總裝機容量800MW，以2040年計算，這要求光伏發電年增長率達16．5％，這是一個很實際的發展速度，前提是光伏系統安裝成本至少能和核能相比。PV發電成本下降趨勢

美國能源部1996年關于PV聯網系統市場價格下降趨勢預測表明，每年它將以9％速率降低。1996年pv系統的平均安裝成本約7美元／Wp，預計2005年安裝成本將降到3美元／Wp，PV發電成本）11美元／kWh；2010年PV發電成本降到6美分／kWh，系統安裝成本約1．7美元／Wp。

降低成本可通過擴大規模、提高自動化程度和技術水平、提高電池效率等途徑實現。可行性研究指出，500MW／年的規模，采用現有已經實現商業化生產的晶硅技術，可使PV組件成本降低到：歐元左右（其中多晶硅電池組件成本0．91歐元／Wp），如果加上技術改進和提高電池效率等措施，組件平均成本可降低到1美元／Wp。在這個組件成本水平上，加上系統其它部件成本降低，發電成本6美分／kWh是能實現的。考慮到薄膜電池，未來降低成本的潛力更大，因此在下世紀前10一30年把PV系統安裝成本降低到與核電可比或更低是完全可能的。

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