光伏对人类的贡献报告

第一篇：光伏对人类的贡献报告

毕业设计（论文）

题 目： 光伏对人类的贡献 专 业： 新能源技术及应用

2016年02月27日星期六

摘要

传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球还有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源,中国能资源丰富，太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。

关键词：光伏应用；新能源；太阳能；可持续

Abstract

The traditional fuel energy is to reduce day by day, the damage to the environment is becoming increasingly conspicuous, the world and 2 billion can't get a proper energy supply.This time, all the world focused on renewable energy, hope renewable energy can change the human energy structure, maintain long-term sustainable development.Among the solar energy with its unique advantages and become the focus of people's attention to.Rich solar radiation is an important energy, is mine, inexhaustible, no pollution, cheap, human beings can free use of energy, China can rich resources, and the potential of solar energy resources development and utilization are very wide.Key words: the pv-tech application;New energy;Solar energy;sustainable

目录

摘要................................................................................................................2

Abstract....................................................................................................................3 第1章 绪论.......................................................4

1．1 太阳能的利用途径.........................................4 1．2 太阳能的特点.............................................5 1．3 太阳能电池...............................................6 1．4 太阳能电池的应用领域.....................................7 第2章 太阳能电池的工作原理.......................................8 2．1 半导体原理...............................................8 2．2 光生伏特效应............................................15 第3章 太阳能的应用..............................................19 3．1 太阳能热水器............................................19 3．2 太阳能与建筑一体化......................................21 第4章 展望与总结..............................................^................................................23 致谢..............................................................25 参考文献..........................................................26

第1章 绪论

太阳对人类的重要影响可以追溯到人类历史的起源。这是人类发展史中的一个普通的和重要的阶段。美洲的阿药持克人和更早的人，祟拜过太阳；大洋洲人，欧洲掐洛伊人，中国人和古代埃及人都崇拜过太阳；事实上，所有伟大的早期农业文化，都经历了不同形式对太阳的崇拜。当人类开始利用土地，并受益于太阳时，就开始祟拜太阳了。如今人们开始重视太阳对人类的影响并利用其以改善我们的生存环境。

1．1 太阳能的利用途径

太阳辐射能实际上是地球上最主要的能量源泉。自然界中的燃料能、风能、水能等皆来源于太阳能。人类直接利用太阳能、已有上千年的历史。而利用的主要途径主要有以下几种：

(1)光热转换

它是靠吸收太阳辐射的光能直接转换为热能的。这种途径虽然古老，但发展的最成熟、普及性最广、工业化程度很高。光热转换提供的热能一般温度都较低，小于或等于100℃。较高一些的也只有几百摄氏度。显然，它的能源品位较低，适合于直接利用。

(2)光电转换

将太阳辐射的光能根据“光电转换”原理把光能变成电能再加以利用，常称“光伏转换”。这是近几十年才发明和发展起来的。由于电能的位品相当高，所以它的应用领域最宽、范围最广、工业化程度最高、发展最快且前景十分乐观。

(3)光化学转换

通过光化学作用转换成电能或制氢。它也是利用太阳能的一个途径。二三十年前有不少人对此作了许多研究。近来报道不多。目前仍处于研究、开发阶段。

(4)光生物转换

通过光合作用收集与储存太阳能。近来在这方面的研究有所增加，人们期盼出现突破性的进展。

1．2 太阳能的特点

随着社会的发展和人类文明进步，太阳能将会扮演愈来愈重要的角色；之所以如此，是因为它有许多独到之处。太阳辐射能与常规能源及核能相比有下列几个特点：

（1）太阳能的广泛性

太阳辐射到处皆是，就地可用，无需运输或输送。可算是取之不尽、用之不竭的巨大的源，这对于山区、沙漠、海岛等落后的偏僻边远地区更显示出它的优越性，用户只要一次投资建造好太阳能系统之后，平时的维持费用远比其它任何能源都小得多。

（2）太阳能的清洁性

矿物燃料在燃烧时会放出大量的各种气体，核燃料工作时要排出放射性废料，它们都会使环境受到污染。利用太阳能可以大大减少环境污染，因此称太阳能为清洁能源。

（3）太阳能的分散性

太阳辐射尽管遍及全球，但每单位面积上的入射功率却很小，也就是说它虽然是一个巨大能源，同时其单位能量密度小又是一个“贫矿”。因此要得到较多的能量，就必须要庞大的受光面积。对于大的太阳能系统要涉及到设备的材料、结构、占用土地等问题。

（4）太阳能的间歇性

太阳能高度角一日及一年内在不断变化，且与地面的纬度有关，即使没有气象的变化，太阳辐射的变化也相当大。就一地而论，一天24小时内太阳辐照度变化很大，再加上气象变化如阴雨天日照更少，因此太阳能的可用量是很不稳定的．也就是说随机性性很大。当利用太阳能发电时，一般配备相当容量的储能设备，如蓄电池组等，这不仅增加设备及维持费用，而且也限制了功率的规模和降低了整个系统的效率。

’

（5）太阳能的地区性

辐射到地球表面的太阳能，随地点不同而有所变化，它不仅与当地的地理纬度有关，还与当地的大气透明度（污染、混浊等)和气象变化等诸多因素有关。

（6）太阳能的永久性

太阳辐射已经进行了几十亿年，据估计太阳的寿命大约仍有5×109年，因此相对而言可以认为它是—个永久性能源。

总的来说，利用太阳能有其巨大的优点，但也有严重的缺点，因此在考虑太阳能利用时、不仅废从技长方面考虑，还应从经济、环境保护、生态、居民福利特别是国家建设的整体方针来全面考虑研究。

1．3 太阳能电池

太阳能电池是一种利用光电转换效应把光能转变为电能的器件，也称光伏器件。一般来说，这种效应是指吸收光能，产生电动势的现象。太阳能光伏发电系统包括太

阳能电池/组件、蓄电池、控制器和逆变器。其中又以太阳能电池/组件最为重要，图1．

1、图1．2是太阳能电池的外形和结构示意图。

图1．1 太阳能电池

图1．2 太阳能电池结构示意图

1.4 太阳能电池的应用领域

太阳能电池最早应用于空间，至今宇宙飞船和人造卫星等空间飞行器的电力，仍然主要依靠太阳能光伏发电系统来供给。20世纪70年代以后，太阳能电池在地面得到了广泛应用，目前已遍及景观照明、城市亮化、铁路交通、水利气象、邮电通信、广播电视、军事国防和并网调峰等各领域。随着太阳能电池新材料领域科学技术的发展和太阳能电池更先进的生产工艺技术的发展，一方面晶体硅太阳能电池的效率将更高、成本将更低，另一方面性能稳定、转换效率高、成本低的薄膜太阳能电池等将被

研制开发成功并投入商品化生产。

图1．3 各类太阳能电池产品

第2章 太阳能电池的工作原理

太阳电池的原理，是光电转换效应。一般来说，这种效应是指吸收光能，产生电动势的现象。不仅是固体，在液体、气体中也常常可以观察到。但是从产生能量观点来看，光电转换效应，有效的只是固体，特别是半导体。因此这里以半导体为例说明太阳电池的工作原理。

2．1 半导体原理

理论上讲，无论是固体、液体还是气体都有一定的将光转换为电的能力，但转换能力的差别极其大，可能差几个、几十个或几百个数量级。在固体中，尤其在半导体内，其光电转换的效率相当高。人们把太阳辐射光直接转换为电能的器件称为太阳电池。太阳电池是一固态半导体器件。它完全依靠内部的固体结构实现光转换为电的，没有任河活动部件。

1．能级

从《物理学》中我们知道原子的结构是以壳层形式按—定规律分布的。原子的中心是一个带正电荷的核，核外存在着一系列不连续的、由电子运动轨道构成的壳层．电子只能在壳层里绕核转动。在稳定状态．每个壳层里运动的电子具有—定的能量状态。所以一个壳层相当于一个能量等级，称为能级。一个能极亦表示电子的一种运动状态。所以能态、状态和能级的含义相同。原子中电子的运动状态(能级)由四个量子数来确定；分别是主量子数n、副(角)量子数l、磁量子数m和自旋量子数ms。

2．能带

固体中原子的能级结构和孤立原子的不同，形成所谓“能带”。能带的形成是固体中原子相互影响的结果。从量子力学的观点来看，原子中电子本无确定的轨道；之所以使用轨道一词，实际上是指电子出现几率较大之处。所谓内层轨道是指在原子核附近电子出现几率较大之处，而外层轨道则指在原子核外围电子出现几率较大之处。

图2．1 锗原子的电子壳层示意图

电子在原子中的运动状态是由n、l、m、ms，决定的，并且可以用能级来描绘电子所可能的运动状态。例如，锗原子中电子的分布情况可以用1s2，2s2，2p6，3s2，3p6，3d10，4s2，4p2来描述。如图2．1所示，最内的电子壳层(n＝

1、l＝0)有2个电子；第二个电子壳层有两个分层(n＝2；l＝0，1)，分别有2个和6个电子；依次类推。能级如图2．2所示，对于不同的电子壳层，能级之间的能量差值较大，而相应于同一电子壳层的不同分层．能级之间的能量差值较小。在锗原子中．第一、第二和第三电子壳层是填满的；与原子核距离较近，结合也较牢固，称为内(层)电子。而第四 电子壳层是未填满的，距离原子核较远，结合也最弱。

未填满电子的最外壳层中的电子数决定这一元素的化学性质；这些电子称为价电子。价电子所处的基态能级叫做价级。价电子经激发后，可以跃迁到价级以上的空能级中去。这些空能级称做激发能级(相应于激发层轨道)。为简单起见，在图2．2中价级只画一条横线来表示。图中最上方是游离级．表示电子可以自由运动的游离状态。在晶体中，如果认为各个原子是完全孤立的，那么，各个原子的相应能级的能量应完全相等。换句话说．相应的能级重叠在—起，成为简并能级。但事实上当原子结合为晶体时、每一原子中的价电子除受本身原子核及内层电子的作用外，还受到其它原子的作用。当原子相互接近形成晶体时．不同原子的内外各电子壳层之间就有一定程度的交叠；相邻原子最外壳层交叠最多．内壳层交叠较少。原子组成晶体后。由于电子壳层的交叠，电子不再完全局限在某一个原子上。可以由一个原子转移到相邻的原子上去。因而，电子将可以在整个晶体中运动。这种运动称为电子的共有化运动。应该指出，因为各原子中相似壳层上的电子才有相同的能量，电子只能在相似壳层间转移。

所以共有化运动是指不同原子中的相似轨道上的电子的转移。例如2p支壳层的交叠，3s支壳层的交叠，如图2．3所示。也可以说．结合成晶体后，每一个原子能引起“与之相应”的共有化运动。例如3s能级引起“3s”的共有化运动；2p能级引起“2p”，的共有化运动等等。由于内外壳层交叠程度差异较大．所以，只有最外层电子的共有化运动才显著。

图2．2 锗原子的能级简图

图2．3 电子共有化运动示意图

由于电子共有化运动，当N个原子相接近形成晶体时，原来单个原子中每个能级分裂成N个与原来能级很接近的新能级。而电子则具有某一新能级的能量，在晶体点阵的周期性场中运动。

在实际晶体中，原子数目N非常大，同时新能级又与原来能级非常接近，所以两个相邻的新能级间能量差非常小．其数量级是10-22eV，几乎可以认为是连续的。这N个新能级具有一定的能量范围，故称为能带。可见，能带是能级分裂的结果。如图2．4所示。能级分裂形成的能带有两个特点：

图2．4 能级的分裂

1)能带内电子的能量是连续变化的，或者说电子的能态是连续分布的(在孤立原子内，核外电子绕核运动，受原子核束缚。电子只能取一系列不连续的能量状态，形成一系列分立的能级，量子化)。原因是作用于电子的粒子数很多，且又分布在它的四周空间。

2)原来的一个能级分裂成一个能带：不同的能级分裂成不同的能带。

价电子共有化运动形成一个能带．使其处于价级分裂后的这些能级上，价电子这样的能带、叫做价带。价带的宽度约为几个电子伏特(eV)。如果价带中所有的能级都按泡利不相容原理填满了电子，则成为满带。

激发能级也同样分裂成为能带。一般地讲，激发能带中没有电子，所以称做空带。但是价电子有可能经激发后跃迁到空带中而参与导电，所以空带亦称导带或自由带。在两个相邻的能带之间(如满带与导带之间)，可能有一个不被允许的的量间隔(此间不存在能级)，这个间隔称为禁带。电子不具有禁带范围内的能量。

需指出，许多实际晶体的能带与孤立原子能级间的对应关系并不都象上述的那样简单，因为一个能带不一定同孤立原子的某个能级相当，即不一定能区分s能级和p能级所过渡的能带。例如有时两个分立的能级会互相交杂；或变为互相叠合的能带而禁带消失；或分裂为另外两组能带。这种过程称为轨道的杂化。许多实际晶体存在轨道杂化现象。

3．本征半导体和掺杂半导体

本征半导体纯净半导体的禁带一般都比较窄。在绝对温度零度时，能带结构如图2．5a所示。满带中填满电子，而导带中没有电子。在外电场作用下，如果满带仍然是填满电子的，外电场不能改变满带中电子的量子状态，也就是不能增加电子的能量和动量，因而不能产生电子的定向运动，不会产生电流。如果加强电场，或者利用热或光的激发，使满带中的电子获得足够的能量，大于其禁带宽度Eg，而跃迁到导带中去如图2．5b。这样，半导体则可导电。需要说明，不但在导带中构成了导电的条件，同时在满带中也构成了导电条件。在导带中，由于自由电子的存在而引起的导电性，称为电子导电性。在满带中，导电虽然是由于电子运动而引起的，但是性质与电子导电的情况有所不同。它是“空穴”(空穴只有在基本上填满了的满带中才有意义)的反方向运动导电的，满带中的这种导电性，称为空穴导电性。

对于纯净的半导体，在电子导电的同时，必然也有空穴导电。

图2．5 本征半导体的能带简图

这两种导电机构所给出的电流都在外电场的方向上。这种半导体具有电子在导带中和空穴在满带中相互并存的导电机构，称为本征导电，具有本征导电的半导体称为本征半导体；简单地说，绝对纯净的且没有缺陷的半导体称为本征半导体。如硅、锗、研等都是这一类的半导体。非常纯的硅是本征硅。在本征硅中，导电的电子和空穴都是由于共价键破裂而产生的。这时的电子浓度n等于空穴浓度p，这个浓度称为本征

载流子浓度n1，n1随温度升高而增加，随禁带宽度的增加而减小，在室温时硅的n1约为1010/cm3。

掺杂半导体

根据需要可以在纯净半导体晶体点阵里，用扩散的方法掺入少量的其他元素的原子。所掺入的原子，对半导体基体而言，叫做杂质。掺有杂质的半导体，称为掺杂半导体。

掺杂半导体一般可以分为两类：

第一类是在四价元素如硅或锗半导体中掺入少量的五价元素如磷、锑或砷等杂质。四价元素的原子具有四个价电子，而所掺入的杂质原子将在晶体中替代硅或锗原子的位置，构成与硅或锗相同的四电子结构，结果杂质原子成为具有净正电荷＋e的离子，所多余的一个电子在杂质离子的电场范围内运动。理论计算证明这种多余的价电子的能级将在禁带中，而靠近导带的边缘。因此，这种能级又称为局部能级。这种掺杂半导体的能带与局部能级如图2．6a所示。靠近导带的短细线表示杂质的多余电子在禁带中所形成的掺杂局部能级。杂质价电子在局部能级中，并不参与导电。但是，在受到热激发时，很容易跃迁到导带中去，所以这些局部能级又叫做施主能级，用ED表示。半导体施主能级与导带底Ec之间的能量差值ΔED，显然比禁带宽度Eg小得多。根据实验的结果，ΔED的量值一般仅为百分之几的电子伏特。温度不必很高，施主能级中的电子就可被激发而跃迁到导带中去。因此，这种半导体中杂质原子的数目虽然并不多，但是在常温下导带中的自由电子浓度，却比同一温度下纯净半导体导带中的自由电子浓度要大好几倍，这就大大地减小了半导体的电阻。这种半导体的导电机构是由杂质中多余电子经激发后跃迁到导带中去而形成的。这种掺杂半导体通常称做电子型(n型)半导体。例如在硅中加入V族元素(如磷)以后，见图2．7a，在硅的晶格中的一个磷原子的四个电子与周围四个硅原子的电子形成共价键，还剩一个价电子不能被安排在硅晶格正规价键结构中，因此游离而使磷原子电离。这样磷在硅中的电离能比硅的禁带宽度小很多，只有0．044eV。室温下硅原子的热运动动能已足以使它电离，除非在高搀杂情况(浓度＞1019／cm3)。硅中的V族元素在室温下全部电离而提供同等数量的导电电子，这种提供电子的杂质称为施主，在室温下可以认为电子浓度n≈ND，ND为施主浓度。

第二类掺杂半导体是在硅或锗的纯净晶体中，掺人少量的三价元素如硼或铟的杂质原子。在硅中加进Ⅲ族元素(如硼)以后，一个硼原子在晶格中与周围四个硅原子构成共价健时，缺少一个价电子，因而很容易从别处夺来一个价电子自身电离成负离子，如图2．7b所示。那么也就可以认为硼原子带着一个很易电离的空穴，电离能为

图2．6 掺杂半导体能带简图

0.045eV。在能带图中，这种杂质局部能级接近于价带顶Ev，价带与杂质局部能级之间的能量差值ΔEA，根据实验结果，一般也不到0．1eV，热运动动能就可使空穴跳至价带。在室温下硅中的Ⅲ族元素原子将全部电离，而向价带提供了同等数量的空穴。在半导体中，从半导体接受电子的杂质称为受主。与之相应的能级称为受主能级．用EA表示。这种杂质半导体的导电机构基本上决定于价带中空穴的运动．所以称为空穴型(p型)半导体。p型半导体中空穴浓度较纯净晶体中空穴浓度增加几倍．所以也大大地减小了半导体的电阻。全部电离时，空穴浓度p≈NA，NA为受主浓度。

实际半导体中．不同的杂质和缺陷都可能在禁带中产生附加的能级，价带中的电子先跃迁到这些能级上然后再跃迁到导带中去，比电子从价带直接跃迁到导带去来得容易。因而虽然有少量杂质存在，却会显著地改变导带中的电子数和价带中的空穴数，从而显著地影响半导体的电导率。适当的杂质可使我们得到需要的导电类型，但是，不适当的杂质也可以使半导体成为废物，因而在掺杂之前必须将半导体提纯。

图2．7 掺杂硅的原子和能带图

2．2 光生伏特效应

1．平衡p-n结

当p型半导体和n型半导体紧密结合联成一块时，在两者的交界面处就形成p-n结。实际上，同—块半导体中的p区和n区的交界面就称为p-n结。

设二块均匀掺杂的p型硅和p型硅．掺杂浓度分别为Np和Nn。室温下．B〔硼Ⅲ族元素)、P(磷Ⅴ族元素)原子全部电离。因而在p型硅中均匀分布着浓度为Pp的空穴(多子)，及浓度为Np的电子(少子)。在n型硅中类似地均匀分布着浓度为nn的电子(多子)．及浓度为Pn的空穴(少子)。当p型硅和n型硅互相接触时，如图2．8a所示，由于结(交界面)两侧的电子和空穴的浓度不同，结附近的电子就强烈地要从n侧向p侧方向作扩散运动．空穴则要向相反的方向----从p侧向n侧方向作扩散运动；结附

近n侧的电子流向p区后，就剩下了一簿层不能移动的电离磷原子P+。如图3．11b，形成一个正电荷区，阻碍n区电子继续流向p区．也阻止p区空穴流向n区。类似的过程也使结附近p侧附近剩下一薄层不能移动的电离硼原子B，它阻碍p区空穴向n区及n区电子向p区的继续流动。于是界面层两侧的正、负电荷区形成了一个电偶层，称为阻挡层，如图2．8b所示、因为电偶层中的电子或空穴几乎流失或复合殆尽，所以阻挡层也称作耗尽层。又因为阻挡层中充满了固定电荷，故又称空间电荷区。其中存在由n区指向p区的电场，称为“内建电场”。

图2．8平衡p-n结的电性图

内建电场存在表明空间电荷区中存在电位梯度，也就是说空间电荷区两边的电位

是不相等的。注意到电场方向是从n区指向p区的，说明n区的电位要比p区的电位高．高出的数值用VD表示，称VD是p型和n型之间的接触电位差．如图2．8c所示。p-n结两边的电位不等，导致它们的电势能也不等。对于带负电的电子，电位低的地方电势能高；p-n结p型一边的电势能要比n型一边高出∣-qVD∣。p区的能带相对于n区的能带整体地向上拉了∣-qVD∣高度．如图图2．8d所示。结果使p-n结的能带在空间电荷区发生弯曲。弯曲的能带对于从n区向p区运动的电子或从p区向n区运动的空穴都有阻挡作用，因为它们必须爬过势能的高度才能进入另一区域。这是从感观解释空间电荷区起阻挡层的作用。

图2．8e是空间电荷区电荷分布；图2．8f空间电荷区电场强度分布，可以看到极大值εmax出现在n区和p区接触面上；图2．8g各区载流子分布，图2．8h为p-n结的能带结构。

2．非平衡p-n结

在平衡p-n结中，由内建电场VD作用下形成的漂移电流等于由载流子浓度差形成的扩散电流，而使p-n结中净电流为零。外加电场会增加扩散电流，使p-n结处于非平衡状态。

若p区接正，n区接负，则外加电压VR与VD反向．VR称为正向电压。正偏时结势垒高度减低为q(VD-VR)，于是n区中有大量电子扩散到p区．p区也有大量空穴扩散到n区，形成出p指向n的可观的扩散电流．也称正向电流。随着正向电压的增加，p-n结中扩散电流大大超过由p-n结中剩余的电势VD-VR作用下形成的漂移电流，于是得到如图2．9中第一象限所示的正向电流电压特性．又称正向伏安特性。

图2．9 p-n结的整流特性和太阳电池的明暗特性

若p区接负，n区接正，则外加电压VR与VD同向，VR称为反向电压。此时，势垒高度增加为q(VD+VR)．势垒宽度也增加，于是n区中的电子及p区中的空穴都难于向对方扩散。相反，增强了少子的漂移作用，把n区中的空穴驱向p区，而把p区中的电子拉向n区，在结中形成了由n指向p的反向电流；因少于数目较少，所以反向电流一般都很小。图2．9中第三象限示出了p-n结的反向电流电压特性，也称反向伏安特性。p-n结正、反向导电性很悬殊的差别即是p-n结的整流特性。

3．p-n结的光照特性

以硅材料的p-n结为例作一叙述，当p-n结受光照射时，能量大于硅禁带宽度的光子进入p-n结中，在n区、耗尽区和p区中激发出光生电子-空穴对。光生电子-空穴对在耗尽区中产生后，立即被内建电场分离．光生电子被送进n区，光生空穴则被推进p区。根据耗尽近似条件，耗尽区边界处的载流子浓度近似为零，即p＝n＝0。在n区中，光生电子-空穴对产生以后，光生空穴使向p-n结边界扩散，一旦到达p-n结边界，便立即受到内建电场作用．被电场力牵引作漂移运动，越过耗尽区进入p区，光生电子(多子)则被留在n区。p区中的光生电子(少子)同样地先因扩散、后因漂移而进入n区，光生空穴(多子)留p区。如此便在p-n结两侧形成了正、负电荷的积累，产生了光生电压，这就是“光生伏特效应”。当光电池接上一负载后，光电流应从p区经负载流至n区，负载中即得到功率输出。

在具体应用中，是采用平板式还是采用聚光式采光，它与当地的气象条件和经济性有很大关系。在美国，其水平面上的日总辐射中，直射光占据的比例大，相对较多的开发了聚光式或平板型跟踪式；在日本，散射光占据的比例大，跟踪方式的优点不明显，大多选用平板固定式采光方式；我国纬度跨度较大，直射与散射光的比例各不相同，仅从此点考虑较难确定采用哪种采光方式为宜，但考虑到聚光式或跟踪方式成本投入会加大、可靠性要降低、增加维护要求、用户素质要求较对稍高等诸多因素，认为一般还是选用方阵固定式采光为宜。在许多情况下若能采用方阵固定的倾角可调(一年调一次或二次)式采光方式或许效果会更好些。

第3章 太阳能的应用

3．1 太阳能热水器

太阳能热水器是太阳能热利用的主要产品之一。它是利用温室原理，将太阳的能量转变为热能，并向水传递热量，从而获得热水的一种装置。主要由集热器、储热水箱、循环水泵、管道、支架、控制系统及相关附件组成。

在世界范围内，太阳能热水器技术已很成熟，并已形成行业，正在以优良的性能不断地冲击电热水器市场和燃气热水器市场。国际上，太阳能热水器产品经历了闷晒式、平板式、全玻璃真空管式的发展阶段，目前其产品的发展方向仍注重提高集热器的效率，如将透明隔热材料应用于集热器的盖板与吸热间的隔层，以减少热量损失；聚酯薄膜的透明蜂窝已在德国和以色列批量生产。太阳能热水器以其安全、节能、环保、方便的突出特点，日益倍受瞩目。随着我国全玻璃真空管和超导热管等关键技术的不断突破，居世界领先水平的太阳能热水器取得了前所未有的高速发展，其设市场发展潜国也日益巨大。

我国太阳能热水器的发展，经历了四个阶段：闷晒式、平板式、玻璃真空管式、热管真空管式。

1－水箱；2－支架；3－集热器 图3．1平板式太阳能热水器

1－水箱；2－支架；3－管子；4－底托；5－反射板

图3．2 全玻璃真空热水器

1－水箱；2－支架；3－热管真空管

图3．3 热管真空管热水器

据有关资料显示，我国太阳能热水器产业年生产量由340万平方米增长到1400万平方米，总保有量由1500万m2增长到6000万m2，以年均25%－30%的高速成长，已成为全球可再生能源领域发展最快、规模最大、市场化程度最高的行业。我国太阳能热水器户均占有率达7.8%，一年替代常规能源930万吨标准煤。全行业年总产值

近150亿元，从业人员20万人以上，是全球最在的太阳能热水器使用国和生产国。

3．2 太阳能与建筑一体化

太阳能建筑一体化和并网发电系统，是直接将所发的电能并入公共电网，无须储能系统，避免了蓄电池的二次污染，具有高技术、无污染和自供电的特点，能够强化建筑物的美感和建筑质量，具有多功能和可持续发展的特征。建筑物的外壳能为光伏系统提供足够的面积，不需要占用土地，省去光伏系统的支撑结构，省支输电费用，光伏阵列可以代替常规建筑材料，从而节省安装和材料费用。例如常规外墙包覆装修成本与光伏组件成本相当；光伏系统的安装可集成到建筑施工过程，成本又可大大降低；在用电地点发电，避免传输和分电损失（5%－10%），降低了电力传输和电力分配的投资和维修成本；集成设计使建筑更加洁净、完美，更使人赏心悦目，更容易被专业建筑师、用户和公众接受。直接将太阳能电池板安装在建筑物的屋顶、墙体、实体窗户等部位，是国外利用太阳能的主要方式。从2001年开始，太阳能光伏并网发电系统首次占据全球光伏累积装机容量的一半以上，达到57% 太阳能光伏系统和建筑的完美结全是体现了可持续发展的理想范例，国际社会十分重视。国际能源组织（IEA）于1991年和1997年相继两次启动建筑光伏集成计划，计划的实施对建筑光伏集成起了重要的开拓和推动作用，许多国家相继制定了本国的屋顶计划，使得建筑光伏集成技术如旭日东升，蓬勃发展。

世界各国光伏建筑一体化和并网发电项目：

美国“百万屋顶计划” ：计划从1997年开始到2010年，将在百万个屋顶上，安装总容量达到3025MWP的光伏系统，并使发电成本降到6美分/KWh。

德国“十万太阳屋顶计划” ：德国1997年开始实施“十万太阳屋顶计划”，至2004年，德国实施“购电法”完成了十万个太阳能屋顶的安装计划。

日本“新阳光计划” ：日本自1992年启动了“新阳光计划”，同时颁布了新的净电计量法，要求电力部门以商品价格购买多余的光伏电量，并实行补贴政策。日本居民光伏屋顶系统最近5年增长率为96.7%，日本政府计划2010年总计安装4820兆瓦。

意大利“全国太阳能屋顶计划” ：意大利1998年开始实行“全国太阳能屋顶计划”，于2002年完成，总投入5500亿里拉。

图3．4 各国光伏建筑一体化范例

太阳能与建筑一体化是未来住宅的发展方向，太阳能能源建筑系统是绿色能源和新型建筑理念两大革命的交汇点，发达国家对此都予以了充分重视。我国国家建设部为了尽快提高太阳能在建筑上的应用水平，已经将太阳能应用作为建筑节能的主要组成部分列入将于2010年实施的“中国住宅阳光计划”。上海地产将在近2年内推行建筑节能材料，其中上项主要指标就是在太阳能应用方面做出努力，使建筑节能成为城市现代化建设新的经济增长点。

第4章 展望与总结

当前全球能源危机，对世界各国未来的发展都画出了新问号。从上个世纪九十年代到本世纪初叶，我国的太阳能利用也发生了前所未有的变化。这种变化首先缘自对世界性能源短缺和化石能源面临枯竭的深刻认识；其次，是对由能源引起的环境问题的反思。我们不仅需要持久的能源，也需要维系社会可持续发展的良好生存环境。太阳能正是能量巨大，持久，光惠而对环境友好的新能源替代品。

1、三大目标

大幅度的提高以太阳能光热为重点的可再生能源三个阶段的发展规划目标：（1）到2020年可再生能源替代常规能源25％，其中太阳能替代常规能源达到12％。

（2）到2040年可再生能源替代常规能源55％，太阳能替代常规能源达到25％。（3）到2060年后可再生能源替代常规能源90％以上，太阳能替代常规能源达到50％。2、2010年第四届世界太阳城大会

山东省德州市以雄厚的太阳能产业基础承办第四届太阳城大会。为迎接这次大会的召开，在各级党委、政府的大力支持下，皇明集团投入了大量的人力、物力，建造中国太阳谷，并且规模不断扩大、标准不断提高，决心把其打造成全球最为壮观的太阳谷。2010年世界太阳城大会主场馆已基本建设完毕，同时容纳6000人开会的主会场、节能示范小区，园林景观也已动工建设。

3、太阳能与建筑一体化

中国能源消耗总量居世界第二，其中建筑能耗约占全国总能耗的30％左右，加之中国建筑能耗又比发达国家高2－3倍，大力推广太阳能与建筑一体化显得特别重要、紧迫。经过全国相关部门、企业的积极努力，太阳能与建筑一体化在技术研发方面，有了突破性进展，积累了较为丰富的经验，也展示出一些很成功的示范工程。

4、太阳能光热高温发电

中国地域辽阔，以太阳能为重点的可再生能源具有雄厚的资源基础。特别是西部地区，太阳能资源丰富，有充裕的地理条件发展大规模太阳能热发电。目前，槽式建造费用已降低到3011美元/kw，发电成本降低到12美分/kw۰h，远远低于其它发电方式。未来的太阳能热发电成本，5美分／度的目标一定会实现。

5、农村推广

在农村推广太阳能既经济实用，投入产出比又高，既可解决农村生活生产能源问题，又能减轻农村日益严重的环境污染问题。为此，要在广大农村实施“五万”计划，促进农村对太阳能需求的大幅度增长。

6、公共建筑

大型商场、高档旅馆酒店、机关、学校、医院等大型公共建筑，是中国耗能的大“老虎”，制冷、供暖、供热水是公共建筑能耗的主体。从目前情况分析，这些建筑在围护结构、空调、供热水以及照明方面，有50%的节能潜力。要加大大型商场、机关、学校、医院、宾馆等公共建筑节能技术推广普及力度，特别是技术成熟、方案多样的太阳能热水工程，要在政策、资金等方面实行倾斜，加快普及步伐。

总结

如果说20世纪是石油世纪，那么21世纪则是可再生能源的世纪，太阳能的世纪。据权威专家估计，如果实施强化可再生能源的发展战略，到本世纪中叶，可再生能源将占世界电力市场的3/5，燃料市场的2/5。在世界能源结构转换中，太阳能处于突出位置。美国的马奇蒂博士对世界一次能源替代趋势的研究结果表明，太阳能将在21世纪初进入一个快速发展阶段，并在2050年左右达到30%的比例，21世纪中叶至末叶太阳能将取代核能居第一位。壳牌石油公司经过长期研究得出结论，21世纪的主要能源是太阳能；根据欧洲联合研究中心的预测，到2030年可再生能源在总能源结构中占到30%以上。太阳能光伏发电在世界总电力的供应中达到10%以上；2040年可再生能源在总能源结构中占50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到本世纪末可再生能源在能源结构中占到80%以上，太阳能发电占到60%以上，显示出最重要的战略地位。正如世界观察研究所的一期报告所指出：正在兴起的“太阳经济”将成为未来全球能源的主流。

致谢

本论文从选题的确定，论文的写作、修改到最后定稿得到了我的指导老师胡军英的悉心指导。特别是他对我的写作进程的多次询问，并为我指点迷津，帮助我理清思路、他严肃的教学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风深深地感染和激励着我。在此，谨向胡老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

此外，还要感谢光伏学院其他老师在学习上的点拨，同时，也要感谢在论文写作过程中，帮助过我，并且共同奋斗的大学同学们。再次衷心地感谢所有在我论文写作过程中帮助过我的人，从简单入手共同进步，未来就在不远的地方，光伏之路需要团结、互助。

参考文献

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第二篇：光伏材料

光伏材料的发展与未来

摘要：根据对近几年光伏材料的发展和重要性作出分析和研究，并对光伏材料的主要发展方向进行进行研究，指导我们将来在研究中应从事的方向。

光键字：光伏材料 太阳能电池 市场分析

今年，几乎省份都出现了柴油荒现象、汽油价格也是一涨再涨。而且，据估计今年我国电力将严重缺口，而这一切已经限制了国民经济的发展，对人们的生活带来了不便，甚至可以说是已经来后造成在严重威胁。据乐观估计石油还可开采40~100年、煤炭可使用200~500年、铀还可开采65年左右、天然气能满足58年的需求。

人们对安全，清洁，高效能源的需求日益增加。且能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈。为此，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。

我国也不例外，中国已经超过了日本和欧洲成为了太阳电池能第一生产大国，并且形成了国际化、高水平的光伏产业群。这对我们专业的在校大学生来说是个好消息。并且这个专业的就业率还很高。

我国76%的国土光照充沛，光能资源分布较为均匀；与水电、风电、核电等相比，太阳能发电没有任何排放和噪声，应用技术成熟，安全可靠；除大规模并网发电和离网应用外，太阳能还可以通过抽水、超导、蓄电池、制氢等多种方式储存，太阳能＋蓄能 几乎可以满足中国未来稳定的能源需求。

当然，光伏产业的发展离不开材料。光伏材料又称太阳电池材料，只有半导体材料具有这种功能。可做太阳电池材料的材料有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe等。用于空间的有单晶硅、GaAs、InP。用于地面已批量生产的有单晶硅、多晶硅、非晶硅。其他尚处于开发阶段。目前致力于降低材料成本和提高转换效率，使太阳电池的电力价格与火力发电的电力价格竞争，从而为更广泛更大规模应用创造条件。但随着技术的发展，有机材料也被应用于光伏发电。光伏电池的发展方向 ㈠硅太阳能电池

硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。

单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24.7%，规模生产时的效率为15% 多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池，其实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为10%。

非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题，那么，非晶硅太阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。㈡多元化合物薄膜太阳能电池

多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。

硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，并且也易于大规模生产

砷化镓（GaAs）III-V化合物电池的转换效率可达28%，抗辐照能力强,对热不敏感，适合于制造高效单结电池。

铜铟硒薄膜电池（简称CIS）适合光电转换，不存在光致衰退问题，转换效率和多晶硅一样。具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点，将成为今后发展太阳能电池的一个重要方向。㈢聚合物多层修饰电极型太阳能电池

有机材料柔性好，制作容易，材料来源广泛，成本底等优势，从而对大规模利用太阳能，提供廉价电能具有重要意义。㈣纳米晶太阳能电池

纳米TiO2晶体化学能太阳能电池是新近发展的，优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在10％以上，制作成本仅为硅太阳电池的1/5～1/10．寿命能达到20年以上。㈤有机太阳能电池

有机太阳能电池，就是由有机材料构成核心部分的太阳能电池。中国的太阳能电池研究比国外晚了20年，尽管最近10年国家在这方面逐年加大了投入，但投入仍然不够，与国外差距还是很大。政府已加强政策引导和政策激励。例如：太阳能屋顶计划、金太阳工程等诸多补贴扶持政策，还有在公共设施、政府办公楼等领域推广使用太阳能。在政策的支持下中国有望像美国一样，会启动一个巨大的市场。

太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30％以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10％以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50％以上，太阳能光伏发电将占总电力的20％以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80％以上，太阳能发电将占到60％以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。由此可以看出，太阳能电池市场前景广阔。

我国的光伏产业发展情况

目前我国的太阳能光伏电池的发展主要有以下三个流程或终端：

1.原材料供给端:半导体产业景气减缓及原材料产能的释放,甚至太阳能级冶金硅的出现,多晶硅原材料合同价小幅波动,现货价回落,由此判断2009年后长晶切片厂锁定利润的能力增强。而各晶体硅电池片厂在竞相扩产及其它种类太阳能电池片分食市场下,不免减价竞争。面对全球景气趋缓与成熟市场的政府补贴缩水,应谨慎审视自我在光伏产业链垂直整合或垂直分工的定位,以有限资金进行有效的策略性切入来降低进料成本提高竞争力。

2.提高生产效率与效益:目前晶体硅电池片厂产能利用率与设备使用率多不理想,应该回归企业营运基本面,着力于改善实际产量/设计产能、营收额/设备资本额、营利额/设备折旧额等衡量指标。具体降低营运成本的措施可能有:工艺优化以提升光电转换效率与良品率;落实日常点检与周期性预防保养以提高内外围设备妥善率即可生产时间A/T与平均故障时间MTBF指标;完善训练机制以提高人员技术水平的平均复机时间MTTR指标;适度全自动化以提高单位时间产出及缩短生产周期;原物料与能源使用节约合理化;加强后勤管理保障及时备料与应急生产预案等等。

3.创新与研发:现有主流晶体硅电池生产工艺在最佳匹配优化及持续投产下,重复验证了其光电转换效率的局限性。在多晶供料无虞的情况下,晶体硅电池片厂中长期技术发展应以自身特色工艺需求(例如变更电池结构或生产工艺流程;引进或开发新型辅料或设备),向上游供料端要求硅片技术规格(掺杂、少子体寿命、电阻率、厚度等等)以期光电转换效率最大化与成本最优化,并联合下游组件共同开发质量保障的高阶或低阶特色产品以满足不同市场需求,创造自身企业一片蓝海。

我国目前在建的或已建的光伏产业项目主要有： 1.江西赛维多晶硅项目

投资方为江西赛维太阳能有限公司，项目地址在江西的新余市，靠近江西赛维在新余市的现有太阳能晶片工厂。江西赛维太阳能有限公司是太阳能多晶片制造公司，江西赛维太阳能向全球光电产品，包括太阳能电池和太阳能模组生产商提供多晶片。另外该公司还向单晶及多晶太阳能电池和模组生产商提供晶片加工服务。江西赛维太阳能公司计划在2008年底完成多晶硅工厂建设，预计生产能力最高可到6000吨多晶矽，到2009年底再提高到15000吨水准。

江西赛维多晶硅项目由总部位於德克萨斯州的Fluor公司负责设计、采购设备及建造，项目合同达10亿美元。2.4.连云港多晶硅项目

2007年12月5日，总投资10亿美元、年产1万吨高纯度多晶硅项目投资协议在南京江苏议事园正式签约。该项目由TRINA SOLAR LIMITED(天合光能有限公司)在连云港市经济技术开发区投资建设。TRINA SOLAR LIMITED是一家在美国纽交所上市的国际知名光伏企业。美林集团、瑞士好能源、美国威灵顿、德意志银行等多家国际知名公司均为该公司股东。TRINA SOLAR LIMITED拟独资设立的天合光能（连云港）有限公司采用目前国际上较先进的改良西门子法生产工艺。

5..深南玻宜昌多晶硅项目

投资方为南玻与香港华仪有限公司、宜昌力源科技开发有限责任公司共同投资建设，项目名称宜昌南玻硅材料有限公司，它南玻集团下属控股子公司，隶属于南玻集团太阳能事业部，公司成立于2006年8月。公司位于湖北省宜昌市猇亭区，规划占地为1500亩，分一、二、三期工程统一规划布局，总规模为年产5000吨高纯多晶硅、450兆瓦太阳能电池组件，公司总投资约60亿人民币。宜昌南玻公司将主要从事半导体高纯硅材料、高纯超细有机硅单体、白碳黑的生产与销售以及多晶硅、单晶硅、硅片及有机硅材料的高效制取、提纯和分离等工艺技术和设备开发。首期工程年产1500吨高纯多晶硅项目即将开工。

项目一期目标为年产1500吨高纯多晶硅,于2006年10月22日奠基，一期建设计划在两年内完成。公司此前披露,一期工程拟投资7.8亿元,预计投资内部收益率可达49.48%,静态回收期(不含建设期)为2.61年。

该项目是宜昌市迄今引进的投资规模最大的工业项目,已被列入湖北省“十一五”计划的三大重点项目之一,也是广东省、深圳市对口支援三峡库区经济发展合作重点项目之一。

项目由俄罗斯国家稀有金属研究设计院与中国成达工程公司共同设计,同时融入了世界上先进的工艺及装备。它是南玻、俄罗斯国家稀有金属研究设计院、中国成达工程公司在项目技术上精诚合作的结晶。6.洛阳中硅多晶硅项目

这是中国目前最有竞争实力的多晶硅项目之一，中硅高科技有限公司为中国恩菲控股子公司，中硅高科技有限公司是洛阳单晶硅有限责任公司、洛阳金丰电化有限公司和中国有色工程设计研究总院三方在2003年年初共同出资组建的合资公司，其中中国有色工程设计研究总院拥有多项科技成果，处于国际多晶硅工艺技术研究的前列，洛阳单晶硅有限责任公司则是国内最大的半导体材料生产厂家(代号740，与峨眉半导体厂739齐名为中国多晶硅的“黄埔军校”)，而金丰电化有限公司是本地较有实力的企业。2003年6月，年产300吨多晶硅高技术产业化项目奠基，2005年 10月项目如期投产。目前，300吨多晶硅项目已具备达产能力。2005年12月18日，洛阳中硅高科扩建1000吨多晶硅高技术产业化项目奠基，目前已基本完成设备安装，进入单体调试阶段。2007年12月18日，洛阳中硅高科年产2000吨多晶硅扩建工程的奠基。

洛阳中硅高科年产2000吨多晶硅项目是河南省、洛阳市“十一五”期间重点支持项目，其核心装备研究列入国家“863”科技支撑计划项目，总投资14亿元，建设工期20个月，计划于2008年建成投产。

其它的还有孝感大悟县多晶硅项目，牡丹江多晶硅项目，益阳晶鑫多晶硅项目，益阳湘投吨多晶硅项目，南阳迅天宇多晶硅项目，济宁中钢多晶硅项目，曲靖爱信佳多晶硅项目等，基本上各个省份都处天大规模建设时期。光伏产业市场分析 及发展前景

今年下半年起光伏产业从上游多晶硅到下游组件普遍进入大规模扩产周期，这也将带来对各种上游设备、中间材料的需求提升。这包括晶硅生产中需要铸锭炉以及晶硅切割过程中的耗材，刃料和切割液等。

随着太阳能作为一种新能源的逐渐应用，光伏材料的市场规模逐年增加，应用的范围日趋广泛。光伏材料指的是应用在太阳能发电组件上给光伏发电提供支持的化学材料，主要使用在太阳能发电设备的背板、前板、密封部位和防反射表面，包括玻璃、热聚合物和弹性塑料聚合物、密封剂以及防反射涂料。

据Frost&Sullivan的研究，至2009年，光伏材料的全球市场总价值已达到13.4亿美元。2006年到2009年的年复合增长率11.9%。2006年光伏材料的全球市场总价值仅为5.4亿美元。

在2009年整个光伏行业中，包括玻璃和含氟聚合物的光伏前板，其市场占总市场收入的31.6%；光伏背板市场，主要包括光电产品，如聚合物和特种玻璃产品，占整个市场收入的36.6%。普遍用于所有太阳能电池的以层压形式存在的密封剂，占市场总收入的26.3%，防反射涂料以及其他材料占据市场收入的5.5%。

不过，随着消费者需求的不断变化、终端用户市场需求波动以及市场对光伏组件效率的要求不断提高，将使光伏行业发展速度略微减缓，Frost&Sullivan预计在2016年，光伏材料市场的年增长率将下降到22.4%，总价值达107.6亿美元。

在整个光伏材料市场中，Isovolate AG、Coveme和Mitsui Chemical Fabro公司的收入在市场份额中排名前三位。其中Isovolate主要经营太阳能电池背板，其市场份额为10.4%，占总份额的十分之一；Coveme公司和Mitsui Chemical Fabro分别经营背板组件和密封剂，其市场份额均为8.9%。对于生产销售密封剂为主的STR Solar和制造背板组件的Madico公司，也以7.3%和7.0%的市场份额在光伏材料行业占据着重要的地位。

不过，截止目前，光伏材料市场主要由欧洲和美国公司主导，同时一些日本和中国的企业也在不断地扩大其全球业务。印度、中国已成为光伏材料发展的新市场和新的制造国家。2009年，全球范围内存在着超过350家供应光伏材料的公司，其中包括了像AGE Solar、Bridgestone和Isovolate AG等跨国公司，也包括了许多的地区性公司。行业内的强强联合和兼并、收购等现象也层出不穷。

多晶硅是光伏太阳能电池的主要组成组分。根据有关分析数据表明，近5年多晶硅已出现高的增长率，并且将呈现继续增长的重要潜力。

PHOTON咨询公司指出，太阳能市场以十分强劲的态势增长，并将持续保持，2005~2010年的年均增长率超过50%，但是多晶硅供应商的市场机遇受到价格、供应和需求巨大变化的影响。后危机时代太阳能模块设施增长的强劲复苏致使多晶硅市场吃紧。

2010年8月，韩国OCI公司与韩国经济发展集团签约备忘录，将共同投资84亿美元（包括其他事项），将在韩国郡山新增能力，这将使OCI公司总的多晶硅制造能力翻二番以上。Hemlock公司正在美国田纳西州Clarksville建设投资为12亿美元的多晶硅制造厂，而瓦克化学公司正在德国Nünchritz建设投资为8亿欧元（10亿美元）的太阳能级多晶硅制造装置。

按照PHOTON咨询公司的2010年太阳能市场报告，在现行政策和经济环境下，预计多晶硅供应在2010~2014年的年均增长率为16%，将达到2014年29万吨/年。能力增长主要受到主要生产商的扩能所驱动，这些生产商包括美国Hemlock半导体公司、OCI公司和瓦克化学公司。

分析指出，光伏部门受刺激政策的拉动，正在扩能之中，预计多晶硅供应的年均增长率可望达43%，将使其能力达到2014年近50万吨。目前正在研究的或已经应该到工业中的光伏材料的制备： 1.有机光伏材料的制备： 1.1原料与试剂

所用溶剂采用通常的方法纯化和干燥．２－溴噻吩，３，４－二溴噻吩和金属镁片为 Alfa Aesar公司产品． 镍催化剂，Ｎ－氯磺酰异氰酸酯和苝四甲酸二酐(Ｐ ＴＣＤＡ)均为 Aldrich公司产品，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 为自行合成 ． 1.2 测定

紫外光谱的测定采用美国热电公司的 Helios －γ型光谱仪．

设计、合成了新型齐聚噻吩衍生物 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 分别作为电子给体材料 Ｐ ＴＣＤＡ作为电子受体材料组装了ｐ － ｎ异质结有机光伏器件 对这些器件的光分别为 １.５１％，２．２４％ ２．１０％ ２．７４％ ０．５８％和６５％ 如表１所示．

伏性能进行了研究． 研究发现 以３Ｔ－ＣＮ，３Ｔ－２ＣＮ，４Ｔ－ＣＮ，４Ｔ－２ＣＮ，ＸＴ和ＸＴ－２ＣＮ 分别作为电子给体材料的有机光伏器件的光电转换效率分别为1.15％，2.24％，2.10％，2.74％，0.58％和0.65％．电子给体材料中－ＣＮ基团的引入可以提高器件的光电转换效率． 2.多晶硅的提纯办法 2.1三氯氢硅氢还原法

三氯氢硅氢还原法亦称西门子法,是德国Siemens公司于1954年发明的一项制备高纯多晶硅技术。该技术采用高纯三氯氢硅(SiHCl)作为原料,氢气作为还原剂,采用西门子法或流化床的方式生长多晶硅。此法有以下3个关键工序。(1)硅粉与氯化氢在流化床上进行反应以形成SiHCl,反应方程式为: Si+3HCl→SiHCl+H2(2)对SiHCl3进行分馏提纯,以获得高纯甚至10-9级(ppb)超纯的状态:反应中除了生成中间化合物SiHCl外,还有附加产物,如SiCl、SiH2Cl2和FeCl3、BCl3、PCl3等杂质,需要精馏提纯。经过粗馏和精馏两道工艺,中间化合物SiHCl的杂质含量-7-10可以降到10～10数量级。

(3)将高纯SiHCl用H2通过化学气相沉积(CVD)还原成高纯多晶硅,反应方程式为 :SiHCl+H2→Si+3HCl或2SiHCl→Si+2HCl+SiCl该工序是将置于反应室的原始高纯多晶硅细棒(直径5mm～6mm,作为生长籽晶)通电加热到1100℃以上,加入中间化合物SiHCl和高纯H2,通过CVD技术在原始细棒上沉积形成直径为150mm～200mm的多晶硅棒,从而制得电子级或太阳级多晶硅。2.2 硅烷热分解法

1956年英国标准电讯实验所成功研发出了硅烷(SiH4)热分解制备多晶硅的方法, 即通常所说的硅烷法。1959年日本的石冢研究所也同样成功地开发出了该方法。后来,美国联合碳化物公司(Union Carbide)采用歧化法制备SiH4,并综合上述工艺加以改进,诞生了生产多晶硅的新硅烷法。这种方法是通过SiHCl4将冶金级硅转化成硅烷气的形式。制得的硅烷气经提纯后在热分解炉中分解,生成的高纯多晶硅沉积在加热到850℃以上的细小多晶硅棒上,采用该技术的有美国ASIMI和SGS(现为REC)公司。同样,硅烷的最后分解也可以利用流化床技术得到颗粒状高纯多晶硅。目前采用此技术生产粒状多晶硅的公司有:挪威的REC、德国的Wacker、美国的Hemlock和MEMC公司等。硅烷气的制备方法多种多样,如SiCl4 氢化法、硅合金分解法、氢化物还原法、硅的直接氢化法等,其主要优点在于硅烷易于提纯,热分解温度低等。虽然该法获得的多晶硅纯度高,但综合生产成本较高,而且硅烷易燃易爆,生产操作时危险性大。2.3 物理提纯法 长期以来,从冶金级硅提纯制备出低成本太阳能级多晶硅已引起业内人士的极大兴趣,有关人员也进行了大量的研究工作,即采用简单廉价的冶金级硅提纯过程以取代复杂昂贵的传统西门子法。为达到此目的,常采用低成本高产率的物理提纯 法(亦称冶金法),具体方法是采用不同提纯工艺的优化组合对冶金级硅进行提炼进而达到太阳能级硅的纯度要求。其中每一种工艺都可以将冶金级硅中的杂质含量降低1个数量级。

晶硅太阳电池向高效化和薄膜化方向发展

晶硅电池在过去20年里有了很大发展，许多新技术的采用和引入使太阳电池效率有了很大提高。在早期的硅电池研究中，人们探索各种各样的电池结构和技术来改进电池性能，如背表面场，浅结，绒面，氧化膜钝化，Ti／Pd金属化电极和减反射膜等。后来的高效电池是在这些早期实验和理论基础上的发展起来的。单晶硅高效电池

单晶硅高效电池的典型代表是斯但福大学的背面点接触电池（PCC），新南威尔士大学（UNSW）的钝化发射区电池（PESC，PERC，PERL以及德国Fraumhofer太阳能研究所的局域化背表面场（LBSF）电池等。

我国在“八五”和“九五”期间也进行了高效电池研究，并取得了可喜结果。近年来硅电他的一个重要进展来自于表面钝化技术的提高。从钝化发射区太阳电池（PESC）的薄氧化层（＜10nm）发展到PCC／PERC／PER1。电池的厚氧化层（110nm）。热氧化钝化表面技术已使表面态密度降到

10卜cm2以下，表面复合速度降到100cm／s以下。此外，表面V型槽和倒金字塔技术，双层减反射膜技术的提高和陷光理论的完善也进一步减小了电池表面的反射和对红外光的吸收。低成本高效硅电池也得到了飞速发展。（1）新南威尔士大学高效电池

（A）钝化发射区电池（PESC）：PESC电池1985年问世，1986年V型槽技术又被应用到该电池上，效率突破20％。V型槽对电他的贡献是：减少电池表面反射；垂直光线在V型槽表面折射后以41”角进入硅片，使光生载流子更接近发射结，提高了收集效率，对低寿命衬底尤为重要；V型槽可使发射极横向电阻降低3倍。由于PESC电他的最佳发射极方块电阻在150 Ω／口以上，降低发射极电阻可提高电池填充因子。

在发射结磷扩散后，„m厚的Al层沉积在电他背面，再热生长10nm表面钝化氧化层，并使背面Al和硅形成合金，正面氧化层可大大降低表面复合速度，背面Al合金可吸除体内杂质和缺陷，因此开路电压得到提高。早期PESC电池采用浅结，然而后来的研究证明，浅结只是对没有表面钝化的电他有效，对有良好表面钝化的电池是不必要的，而氧化层钝化的性能和铝吸除的作用能在较高温度下增强，因此最佳PEsC电他的发射结深增加到1µm左右。值得注意的是，目前所有效率超过20％的电池都采用深结而不是浅结。浅结电池已成为历史。

PEsC电池的金属化由剥离方法形成Ti-pd接触，然后电镀Ag构成。这种金属化有相当大的厚／宽比和很小的接触面积，因此这种电池可以做到大子83％的填充因子和20．8％（AM1．5）的效率。

（B）钝化发射区和背表面电池（PERC）：铝背面吸杂是PEsC电池的一个关键技术。然而由于背表面的高复合和低反射，它成了限制PESC电池技术进一步提高的主要因素。PERC和PERL电池成功地解决了这个问题。它用背面点接触来代替PEsC电他的整个背面铝合金接触，并用TCA（氯乙烷）生长的110nm厚的氧化层来钝化电他的正表面和背表面。TCA氧化产生极低的界面态密度，同时还能排除金属杂质和减少表面层错，从而能保持衬底原有的少子寿命。由于衬底的高少子寿命和背面金属接触点处的高复合，背面接触点设计成2mm的大间距和2001Lm的接触孔径。接触点间距需大于少子扩散长度以减小复合。这种电池达到了大约700mV的开路电压和22．3％的效率。然而，由于接触点间距太大，串联电阻高，因此填充因子较低。

（C）钝化发射区和背面局部扩散电池（PERL）：在背面接触点下增加一个浓硼扩散层，以减小金属接触电阻。由于硼扩散层减小了有效表面复合，接触点问距可以减小到250µm、接触孔径减小到10µm而不增加背表面的复合，从而大大减小了电他的串联电阻。PERL电池达到了702mV的开路电压和23．5％的效率。PERC和PER1。电池的另一个特点是其极好的陷光效应。由于硅是间接带隙半导体，对红外的吸收系数很低，一部分红外光可以穿透

2电池而不被吸收。理想情况下入射光可以在衬底材料内往返穿过4n次，n为硅的折射率。PER1。电池的背面，由铝在SiO2上形成一个很好反射面，入射光在背表面上反射回正表面，由于正表面的倒金字塔结构，这些反射光的一大部分又被反射回衬底，如此往返多次。Sandia国家实验室的P。Basore博士发明了一种红外分析的方法来测量陷光性能，测得PERL电池背面的反射率大于95％，陷光系数大于往返25次。因此PREL电他的红外响应极高，也特别适应于对单色红外光的吸收。在1．02µm波长的单色光下，PER1。电他的转换效率达到45．1％。这种电池AM0下效率也达到了20．8％。

（D）埋栅电池：UNSW开发的激光刻槽埋栅电池，在发射结扩散后，用激光在前面刻出20µm宽、40µm深的沟槽，将槽清洗后进行浓磷扩散。然后在槽内镀出金属电极。电极位于电池内部，减少了栅线的遮蔽面积。电池背面与PESC相同，由于刻槽会引进损伤，其性能略低于PESC电池。电他效率达到19．6％。

（2）斯但福大学的背面点接触电池（PCC）点接触电他的结构与PER1。电池一样，用TCA生长氧化层钝化电池正反面。为了减少金属条的遮光效应，金属电极设计在电池的背面。电池正面采用由光刻制成的金字塔（绒面）结构。位于背面的发射区被设计成点状，50µm间距，10µm扩散区，5µm接触孔径，基区也作成同样的形状，这样可减小背面复合。衬底采用n型低阻材料（取其表面及体内复合均低的优势），衬底减薄到约100µm，以进一步减小体内复合。这种电他的转换效率在AM1．5下为22．3％。

（3）德国Fraunhofer太阳能研究所的深结局部背场电池（LBSF）

LBSF的结构与PERL电池类似，也采用TCA氧化层钝化和倒金字塔正面结构。由于背面硼扩散一般造成高表面复合，局部铝扩散被用来制作电池的表面接触，2cmX2cm电池电池效率达到23．3％（Voc=700mV，Isc－～41．3mA，FF一0．806）。

+（4）日本sHARP的C一Si／µc-Si异质pp结高效电池

SHARP公司能源转换实验室的高效电池，前面采用绒面织构化，在SiO2钝化层上沉积SiN为A只乙后面用RF-PECVD掺硼的µc一Si薄膜作为背场，用SiN薄膜作为后表面的钝化层，Al层通过SiN上的孔与µcSi薄膜接触。5cmX5cm电他在AM1．5条件下效率达到21．4％（Voc＝669mV，Isc＝40.5mA，FF=0．79）。

（5）我国单晶硅高效电池

天津电源研究所在国家科委“八五”计划支持下开展高效电池研究，其电池结构类似UNSw的V型槽PEsC电池，电池效率达到20．4％。北京市太阳能研究所“九五”期间在北京市政府支持下开展了高效电池研究，电池前面有倒金字塔织构化结构，2cmX2cm电池效率达到了19．8％，大面（5cmX5cm）激光刻槽埋栅电池效率达到了18．6％。二十一世纪光伏材料的发展趋势和展望

90年代以来，在可持续发展战略的推动下，可再生能源技术进入了快速发展的阶段。据专家预测，下世纪中叶太阳能和其它可再生能源能够提供世界能耗的50％。

光伏建筑将成为光伏应用的最大市场

太阳能光伏系统和建筑的完美结合体现了可持续发展的理想范例，国际社会十分重视。国际能源组织（IEA）＋ 1991和1997相继两次起动建筑光伏集成计划，获得很大成功，建筑光伏集成有许多优点：①具有高技术、无污和自供电的特点，能够强化建筑物的美感和建筑质量；②光伏部件是建筑物总构成的一部分，除了发电功能外，还是建筑物耐候的外部蒙皮，具有多功能和可持续发展的特征；③分布型的太阳辐射和分布型的建筑物互相匹配；④建筑物的外壳能为光伏系统提供足够的面积；⑤不需要额外的昂贵占地面积，省去了光伏系统的支撑结构，省去了输电费用；③PV阵列可以代替常规建筑材料，从而节省安装和材料费用，例如昂贵的外墙包覆装修成本有可能等于光伏组件的成本，如果安装光伏系统被集成到建筑施工过程，安装成本又可大大降低；①在用电地点发电，避免传输和分电损失（5一10％），降低了电力传输和电力分配的投资和维修成本，建筑光伏集成系统既适用于居民住宅，也适用商业、工业和公共建筑，高速公路音障等，既可集成到屋顶，也可集成到外墙上；既可集成到新设计的建筑上，也可集成到现有的建筑上。光伏建筑集成近年来发展很炔，许多国家相继制定了本国的光伏屋顶计划。建筑自身能耗占世界总能耗的1／3，是未来太阳能光伏发电的最大市场。光伏系统和建筑结合将根本改变太阳能光伏发电在世界能源中的从属地位，前景光明。

PV产业向百兆瓦级规模和更高技术水平发展

目前PV组件的生产规模在5一20Mw／年，下世纪将向百兆瓦级甚至更大规模发展。同时自动化程度、技术水平也将大大提高，电池效率将由现在的水平（单晶硅13％一15％，多晶硅11％一13％）向更高水平（单晶硅18％一20％，多晶硅16％一18％）发展，同时薄膜电池在不断研究开发，这些都为大幅度降低光伏发电 成本提供了技术基础。

下世纪前半期光伏发电将超过核电

专家预计，下世纪前半期的30一50年代，光伏发电将超过核电。1997年世界发电总装机容量约2000GW，其中核电约400GW，约占20％，世界核电目前是收缩或维持，而我国届时核能将发展到约100GW，这就意味着世界光伏发电届时将达到500GW左右。1998年世界光伏发电累计总装机容量800MW，以2040年计算，这要求光伏发电年增长率达16．5％，这是一个很实际的发展速度，前提是光伏系统安装成本至少能和核能相比。PV发电成本下降趋势

美国能源部1996年关于PV联网系统市场价格下降趋势预测表明，每年它将以9％速率降低。1996年pv系统的平均安装成本约7美元／Wp，预计2005年安装成本将降到3美元／Wp，PV发电成本）11美元／kWh；2010年PV发电成本降到6美分／kWh，系统安装成本约1．7美元／Wp。

降低成本可通过扩大规模、提高自动化程度和技术水平、提高电池效率等途径实现。可行性研究指出，500MW／年的规模，采用现有已经实现商业化生产的晶硅技术，可使PV组件成本降低到：欧元左右（其中多晶硅电池组件成本0．91欧元／Wp），如果加上技术改进和提高电池效率等措施，组件平均成本可降低到1美元／Wp。在这个组件成本水平上，加上系统其它部件成本降低，发电成本6美分／kWh是能实现的。考虑到薄膜电池，未来降低成本的潜力更大，因此在下世纪前10一30年把PV系统安装成本降低到与核电可比或更低是完全可能的。

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聚合物太阳电池光伏材料

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聚合物太阳电池光伏材料的研究进展

高分子通报

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太阳能光伏产业中多晶硅生产与发展研究

科技咨讯

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新型有机光伏材料的制备及其光伏性能

材料研究与应用

2010-12

第三篇：如何书写光伏电站报告

设计题目：如何书写光伏电站基地规划报告

目录

第一章 太阳能资源...............................................................................1 第二章 土地资源.................................................................................2 2、1土地资源总量.............................................................................2 2、2土地资源的特征.........................................................................2 第三章 交通及电网结构........................................................................3 3、1交通.............................................................................................3 3、2电网结构.....................................................................................4 第四章 调节能力...................................................................................4 第五章 电力消纳市场............................................................................5 参考文献.................................................................................................6 如何书写光伏发电基地规划报告

（以青海省为例）

第一章 太阳能资源

青海省太阳能资源丰富，尤其是柴达木盆地更是全国光照资源最丰富的地区，年日照时数在3200-3600小时之间，年总辐射量可达7000-8000兆焦耳/平方米，为全国第二高值区。在相同的面积和容量的情况下，光伏并网发电能比相邻的甘肃、新疆多发15%-25%的电量。青海省地处青藏高原的东北部，大部分地区地广人稀，有未利用荒漠面积20万平方公里以上，主要分布在光照资源丰富的柴达木盆地和三江源地区，而且有不少荒漠靠近电力线路和负荷中心，并网条件优越，是建设大型荒漠光伏并网电站、建立太阳能电力输出基地的优选区域。

图1 青海省的太阳能资源统计

青海的太阳能光伏应用起步较早。20世纪90年代以前，青海光伏发电市场主要由国家扶贫项目支撑。“十五”期间，青海太阳能光伏发电系统应用加速。通过中日、中德等国际间的合作，以及2002年国家启动的“送电到乡”工程，到“十五”末，青海省太阳能光伏系统累计装机容量已达8000千瓦。其中，青海新能源（集团）有限公司承担的科技部“10千瓦太阳能光伏并网电站”等一系列示范项目的建设，有效探索了建设太阳能并网光伏电站的经验，为此后更大规模利用太阳能资源奠定了基础。2009年以来，国内一些大型企业、投资公司纷纷登陆青海，寻找青海省太阳能光伏市场的巨大商机。目前，在青海新能源开发中，中电投、大唐、华电等国内知名电企身影频现。几大电企抢滩背后，一方面与国家或将大规模启动太阳能发电产业配额政策相关，另一方面是由于青海存在尚未规模开发的巨大市场。

青海省制订下发《青海省太阳能产业发展及推广应用规划（2009-2015年）》，明确了青海省太阳能光伏系统开发应用的近远期目标。青海省未来几年内，将重点发展本省太阳能光伏产业。预计到2015年，青海省户用、光电建筑一体化（BIPV）、光伏照明等太阳能光伏系统装机将达到50兆瓦，大型荒漠光伏并网电站装机达到近1100兆瓦；2020年将建成完整的光伏产业链，年产值达到1000亿元，成为青海省重要的支柱产业。

第二章 土地资源 2、1土地资源总量

青海省土地资源总量仅次于内蒙古、西藏、新疆，居全国第4位，全省共有土地面积72.1654万平公里。2、2土地资源的特征

（1）土地面积大，但质量差，优质土地少。青海省地处青藏高原，海拔高，气温偏低，大多数地区降水少，土地发育程度低。从土地类型来看，高山地多，山旱地多，戈壁、沙漠多，冰川、寒漠地多，土层薄和质地较粗的土地多，从而影响了土地的质量。青海也有一定面积质量较好的土地，主要分布于东部河湟地区、共和盆地和柴达木盆地。东部河湟地区的黄土区或红土区，土层深厚，气候温暖，降水较多，土地质量较好。共和盆地和柴达木盆地，气候较温暖，但降水少，局部地区土层较厚，小面积有水源灌溉，土层较厚的土地质量较好。

（2）土地类型多样，垂直分布明显。青海省土地广阔，南北纬度相差8度，地貌、土壤、植被类型较多，因此构成了较多的土地类型。以东部黄土区山地为例，其土地类型垂直分带是：河谷沟谷地，低山丘陵地，中山地，高山地，极高山地。该区土地利用垂直分带是：海拔2，80O米以下主要种植春小麦等温性作物，还有草地，为农牧地带；海拔2，8O0米～3，3O0米主要种植青棵、油菜等耐寒作物，还有天然草地和森林，为农林牧地带；海拔3，3OO米～3，9OO米为牧业用地；海拔高度最低为1，65O米，最高达6，860米。土地类型随着海拔的升高，也呈相应的变化，出现明显的土地垂直带谱。

（3）草地多，适宜农林土地少，但分布相对较集中。青海草地面积大，草地面积占全省总土地面积的50.46％，是全国五大牧区之一。草地主要集中于青南高原、祁连山地和柴达木盆地东南部边缘山地。宜农地土地面积仅占全省总土地面积的1.54％，主要集中分布于东部河湟地区、共和盆地和柴达木盆地。宜林土地仅占省全总土地面积的6.1%，主要分布于东南部地区。土地资源的类型与分布, 青海土地资源的类型共有13个一级类型和75个二级类型。其土地类型及其分布：

第三章 交通及电网结构 3、1交通

青海省内有铁路、公路、航空联结省内外。

图2 青海省的铁路分布

铁路营运总里程2208公里，有特快、普快等客车由西宁通往北京、上海、郑州、银川、青岛、成都、西安、兰州、拉萨、格尔木等大中城市。公路运输通车里程5.2万多公里，其中高级次高级公路1.6万公里，高速公路里程215公里。有5条国道、省道23条，形成以西宁市为中心，辐射全省的公路运输网。民用汽车拥有量27万辆。民航通航总里程3.32万公里，已开通西宁至北京、西安、广州、重庆、深圳、拉萨、南京、沈阳、呼和浩特、青岛、格尔木、成都、武汉、上海、杭州、乌鲁木齐等地的航班。青海省内有铁路、公路、航空联结省内外。铁路营运总里程2208公里，有特快、普快等客车由西宁通往北京、上海、郑州、银川、青岛、成都、西安、兰州、拉萨、格尔木等大中城市。公路运输通车里程5.2万多公里，其中高级次高级公路1.6万公里，高速公路里程215公里。有

条国道、省道23条，形成以西宁市为中心，辐射全省的公路运输网。民用汽车拥有量27万辆。民航通航总里程3.32万公里，已开通西宁至北京、西安、广州、重庆、深圳、拉萨、南京、沈阳、呼和浩特、青岛、格尔木、成都、武汉、上海、杭州、乌鲁木齐等地的航班。3、2电网结构

电网结构完善，有开发并网光伏电站电网的优势。地区电网以覆盖西至甘森、北至大柴旦、东到乌兰、南到沱沱河的区域，电网最高电压等级330Kv,有格尔木变、盐湖变、巴音变、乌兰变4个330kV变电站，并有750KV西宁—日月山—乌兰—柴达木交流特高压电网网架及正负400kV直流电网。

第四章 调节能力

柴达木盆地并网光伏电站建成后，除满足当地用电需求外，大部分电力将送入青海主网以及通过青海主网送入西北电网进行消纳。青海地处黄河上游，水资源丰富。青海水电比重大，约占全网总装机容量的70%.龙羊峡、李家峡两库联合补偿运行是黄河上游梯级水电站具备了多年的调节能力具有最大的补偿调节能力。光伏发电受季节变化、昼夜更替、云层厚度等因素影响，发电出力日变化较大。水电与光电联合运行，利用青海水电资源丰富，调节能力强的特点，对柴达木的光电进行调节补偿，大大减少了光伏发电对电网运行的影响。

第五章 电力消纳市场

由于青海省地处西部，工业基础较落后，自己的消纳能力有限，因此，必须寻找新的电力消纳市场

图3 2014年青海电网地区最大新能源消纳能力 2016年青海省内电力需求增速放缓，加之光伏等新能源发展迅猛，青海电网需在全国寻找光伏消纳市场。根据《2016年青电送苏框架协议》，2016年11月1日起，青海开始向江苏输送5亿千瓦时新能源电量。根据青海与江苏两省政府所签订《2016年青电送苏框架协议》，2016年11月1日起，青海开始向江苏输送新能源电量，至年末完成5亿千瓦时送电量。

据了解，《2016年青电送苏框架协议》于2016年9月6日签订，协议确定在2016年第四季度外送青海省海南州新能源5亿千瓦时电量，其中主力送电任务由目前全球最大的“水光互补”电站——龙羊峡水光互补光伏电站承担。根据中国国家电网青海电力公司测算，5亿千瓦时电量折合6.145万吨标准煤，相当于减排二氧化碳15.319吨。

考虑到2016年为初期试验送电，电力交易由北京电力交易中心平台组织，中国国家电网公司以及青苏两省电力公司将根据框架协议及平台交易结果明确具体的月度送电曲线和价格。

据了解，自2016年3月青海富余光伏电量首次输送华东0.8亿千瓦时以来，上半年，青海电网通过跨区跨省交易累计外送华东、华中1.74亿千瓦时新能源电量，实现了新能源消纳市场的拓展，特高压电网大规模远距离输送电能的优势正在显现。

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第四篇：光伏项目可行性报告

篇一：10mwp光伏发电建设项目可行性研究报告 10mwp光伏发电建设项目

可行性研究报告第一章 申报单位及项目概况

第一节 项目申报单位概况

一、项目名称：10mwp光伏发电项目

二、建设单位：中国江苏光电能源有限公司

三、申报单位

该项目拟成立中国江苏光电能源有限公司，自有资金雄厚、管理层经验丰富、专业能力强大。公司实行董事会领导下的总经理负责制。下设生产办、财务办、能源办、政策办、法务办、技术办、行政办等部门满足生产需要。

第二节 项目概况

一、申请报告的依据

1、承办单位关于编制项目申请报告的委托合同；

2、国家发改委关于编制项目申请报告的有关规定；

3、国家发改委发布的《产业结构调整指导目录(2007年本)》；

4、国家和江苏省“十一五”规划；

5、国家和江苏省可再生能源发展规划；

6、项目承办单位提供的基础资料。

二、建设背景

众所周知，能源是人类社会发展的动力，是国民经济发展和人民生活水平提高的重要物质基础。目前广泛使用的常规能源（主要是煤、石油、天然气等化石能源）资源有限，无法满足人类持续增长的能源需求，且多年过度的开发利用已造成严重的环境问题，制约着经济和社会的发展。因此，开发可再生能源是关系到国家可持续发展战略的关键问题之一。在各种可再生能源中，太阳能覆盖面积广，是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，太阳能光伏发电技术是近些年来太阳能利用领域中发展最快、最前沿的研究领域；在欧美等发达国家，利用光伏技术发电已成为重要能量来源之一。根据德国联邦太阳能经济协会（solarwirtschaft）的预测，随着光伏发电成本的逐年快速下降，光伏发电在今后世界能源构成中所占比重将会逐渐上升，2050年前后将会超过由煤和石油所提供能源的总和。

我国政府非常重视可再生能源利用和环境保护问题，在减少温室气体排放和可再生能源利用方面采取了多方面措施。还出台了《可再生能源中长期发展规划》等法规，并将光伏发电等可再生能源项目列入《当前优先发展的高科技产业化重点领域指南（2007）》等文件，从税收等国家政策上给予大力支持。从我国的能源现状看，我国虽然地大物博，但人均常规能源储量却远远低于世界平均水平，预计到2010年全国发电装机量缺口将达52.9gw，占总装机量的7.7%，到2020年这一缺口会增加到8.2%。如此巨大的缺口仅靠煤、水、核电是不够的，必须要由可再生能源发电来填补。与此同时，我国有着丰富的太阳能资源，绝大多数地区平均日辐射量在4kwh/m2以上，与同纬度的美国相似，优于日本及欧洲地区。尤其是在西部广大的无人区，更是太阳能资源较为丰富的地区，有着大规模光伏发电的天然条件。综上分析，太阳能光伏发电在中国是个新兴产业，可以缓解我国能源紧张问题，节能减排，改善居住环境，有效利用太阳能资源和土地价值。项目建设对于推动和提升新能源产业的发展，提高经济运行质量和效益，增强综合国力和企业竞争力具有十分重要的意义。中国江苏光电能源有限公司计划在xxxx投资，近几年xxx经济持续快速协调健康发展，城市化进程不断加快，各项社会事业全面进步，经济发展对能源的需求也越来越大。同时宁阳也面临着资源枯竭、能源供应紧张的问题，对可再生能源的发展非常迫切。本项目立足xx能源现状，根据企业实际和发展规划，拟建设先进的太阳能光伏发电项目，以充分利用xxx丰富的太阳能资源和闲臵的山坡土地资源，为城市发展提供强大的能源供应，缓解能源供应紧张矛盾。项目建设符合国家产业政策和当前可再生能源产业发展趋势，能够适应xxx及周边地区国民经济发展的客观需要。

三、项目建设地点

建设项目位于xxx，占地203252平方米（305亩），其中现有土地91亩，本次拟新征土地214亩。场地为缓坡度的小山脚，山坡朝南，南向没有明显的高大遮挡物；坡度平缓，并逐渐升高，可以平整成梯田状，一方面组件阵列前后没有遮挡，充分利用了有限的土地面积，另一方面可以防止水土流失。

项目选址日照丰富，交通便利，水、电、通信等设施齐备，项目选址具有优越地理位臵和良好的对外交通条件。

四、建设规模及方案选择

（一）项目建设规模

1、规模确定

项目建设规模应综合考虑现状市场容量、行业市场增长率、行业发展趋势、区域经济发展趋势、发展规划、土地使用情况等因素及企业自身情况综合确定。本项目建设规模为： 本项目拟利用xxx闲臵山坡地203252平方米（305亩），首期建设10mw光伏发电项目，项目太阳能光伏组件采用晶硅组件和硅基薄膜电池组件，其中硅基薄膜组件的装机容量为

4.995mwp，晶硅组件的装机容量为5.012mwp，实现并网放电，25年总的发电量为31321.31万度。

通过对技术、投资及效益方面的分析，认为该项目建设规模属适度经济规模。

2、发电量估算

（1）最佳倾斜角度辐照度计算

篇二：太阳能光伏发电项目可行性报告 ×××新厂房

4mwp太阳能光电建筑应用一体化 示范工程项目申请报告

一、工程概况

项目名称：新厂房4mwp太阳能光电建筑应用一体化示范工程项目 项目单位：××× 地理位臵：本项目实施地××市××县工业园区。

××县位于××省东南部,大运河西岸,界于东经×°×′～×°×,北纬×°×′-×°×′之间。全县辖×镇×乡，××个行政村，总面积××平方公里，全县呈簸萁形，由西南向东北逐渐倾斜坦，最高点海拔××米，最低点××米。项目区地理位臵见图2.1：××县地理位臵图。

图2.1 ××县地理位臵

××市××县地处中纬度欧亚大陆东缘，属于暖温带大陆性季风气候。太阳辐射的季节性变化显著，地面的高低气压活动频繁，四季分明，光照充足，年平均气温12.5 ℃ ,年平均降水量554毫米。寒暑悬殊，雨量集中，干湿期明显，夏冬季长，春秋季短。衡水市属于太阳能辐射三类地区，太阳能辐射量在5020～5860mj／cm2.a，年总日照时数为2200～3000h，属太阳能资源较丰富地区。××县工业园区正处于我国日照资源丰富的地区，本地区太阳能资源见图2.2：中国太阳能资源分布图；日照情况见表2.1：××县日照峰值及日照时数各月情况表。

图2.2 中国太阳能资源分布图表2.1 ××县日照峰值及日照时数各月情况表

建设规模：利用××有限公司新建厂房的楼顶。采取太阳能电池板与楼顶表面、相结合的形式，建设4mwp太阳能光电建筑，太阳电池组件方阵由21052块190wp组件组成，总面积约61348平方米。电站主要满足厂房内所以生产设备、办公区域、厂区内照明等电器设备用电，并与电网相连结，采用用户侧并网方式，太阳能供电不足时有电网补充，与电网形成互补，缓解高峰用电压力，具有调峰作用。（总平面图见图一：××厂区规划图）投资估算：该项目总投资11801.50万元。企业自筹资金5901.05余万元，申请国家补贴5900万元。

经济环保效益：4mwp太阳能光电建筑应用示范工程项目的年发电量为480万多kwh，按照该电站20年运营期计算，累计发电12200万 kwh，相当于每年可节省煤炭约1600多吨，减排灰渣约470吨，减排二氧化碳约4000多吨，减排二氧化硫约69多吨，减排可吸入颗粒物约14吨，20年可节省煤炭约32000多吨，减排二氧化碳约7.3万吨。实际运行20年后，该电站仍具有发电能力。

二、示范目标及主要内容

为响应国家加快发展新能源产业的政策号召，推进太阳能光伏行业在我市的发展，加快结构调整，促进节能减排和科普示范，×××计划投资11801.50万元，利用新建厂房房顶无遮挡区域，建设4mwp太阳能光电建筑应用示范工程项目。

××县××公司4mwp太阳能建筑一体化项目位于太阳辐射分布的高值区内，建设光伏电站具有天然优势。利用××县××公司车间屋顶建设太阳能光伏并网电站，具有独特优势。电站由国内太阳能领军企业山东力诺太阳能电力工程有限公司承建、并由山东电力研院做技术支持，设备选用国际知名的逆变电厂家，各项技术达到国际一流水平，在技术和规模上将取得重大突破，可望在大型mw级建筑一体化电站建设上形成自有的知识产权。对今后响应国家可再生能源发展和绿色建筑、低碳生活上起到示范作用，促进××省绿色建筑、低碳生活了快步发展。××公司太阳能建筑一体化项目是××县政府首次批准的科技示范单位，该项目的实施具有充分的示范意义。

太阳能光伏发电系统是利用太阳能光伏电池组件将太阳能转换成直流电能，再通过逆变器将直流电逆变成50hz、380v的三相交流电。逆变器的输出端通过配电柜与变电所内的变压器低压端（230/400伏）并联，对负载供电，并将多余的电能送入电网；太阳能光伏并网电站结合数据监控系统，检测太阳能光伏并网电站的运行情况、外界环境情况等，与internet连接实现电站远程控制、数据共享等。其主要研究：

1、多路子系统组成的并网发电系统的优化设计研究；

2、太阳能电池组件和方阵的运行特性研究；

3、太阳能电池组件与建筑物一体化设计的研究；

4、计算机数据采集的自动控制传输系统与监控系统的研究。

三、技术方案设计

（一）项目初步规划

本项目位于××县工业园区，环境优越，交通便利。得天独厚的地理位臵为××公司提供了便利的交通环境。

本项目厂区占地115198㎡，建（构）筑物占地面积70725m2，包括厂房、库房、办公楼等，其中两栋厂房建筑面积61400㎡，厂房房顶

实施太阳能电站项目，太阳能电池板采光面积58000平方米，总装机容量4 mwp。电站主要由两大部分组成，一部分1号厂房房顶1.5mwp；另一部分 为篇三：光伏发电项目-可行性研究报告

吉林省通榆县50mw光伏发电项目

可 行 性 研 究 报 告

二o一三年三月五日

吉林省通榆县50mw光伏发电项目可行性研究报告

日期：2013年06月11日 目录 前言

1概述和项目背景2 1.1概述2 1.2国际现状3 1.4吉林通榆县区域状况介绍5 1.5在通榆建设太阳能光伏电站的必要性、可行性和光伏产业概况9 2站址选择和气象条件10 2.1基本情况10 2.2太阳能资源11 3电站接入系统16 4建设规模和总体方案16 5光伏电站框图和设备选型17 5..1光伏组件及其阵列设计17 5.2固定光伏组件模块18 5.3各子系统组件安装方式及数量19 5.4太阳电池方阵间距计算20 5.6光伏电站系统构成总结24 6电气设计25 6.1电气一次部分25 6.2电气二次部分32 6.3通信部分34 7地建设计35 7.1 50mw光伏电站围栏设计35 7.2方阵支架基础设计35 8采暖通风设计37 8.1设计原则37 8.2采暖37 8.3通风与空调37 9消防部分389.1设计原则38 9.2消防措施38 10环境保护39 10.1产业政策及规划符合性39 10.2施工期环境影响分析及污染防治对策39 10.3运行期的环境影响40 10.4场址合理性41 11节约能源42 12社会和环境效益评价42 12.1社会及经济效益42 12.2环境效益42 13劳动安全与工业卫生44 13.1工程概述44 13.2工程安全与卫生潜在的危害因素44 13.3劳动安全与工业卫生圣策措施44 14施工组织设计46 14.1施工条件46 14.2电池板安装47 14.3施工总平面规划布置47 14.4施工用地47 14.5施工总体布置的原则48 14.6施工水、电供应48 14.7地方建筑材料49 14.8雨季施工49 14.9项目实施综合控制轮廓进度49 15项目的投资估算和经济性分析51 15.1项目概况总结51 15.2投资估算51 15.3经济评价54 15.4经济评价结果57 15.5经济评价结论58 16风险分析与对策59 17结论、问题和建议65 附件一：名词解释66 前 言太阳能作为一种可永续利用的清洁能源，有着巨大的开发应用潜力。人类赖以生存的 自然资源几乎全部转换自太阳能，人类利用太阳能的历史更是可以追溯到人类起源时代，太阳能是人类得以生存发展的最基础的能源形式，从现代科技的发展来看，太阳能开发利用技术的进步有可能决定着人类未来的生活方式。太阳能光伏发电技术的开发始于上世纪，50年代。随着全球能源形势趋紧，太阳能光伏发电作为一种可持续的能源替代方式，于近年得到迅速的发展，并在世界范围内得到广泛应用。大型并网光伏电站是光伏发电迈向电力规模应用的必然结果，国际能源机构（iea）特别将超大规模光伏发电（vls-pv）列为其第8项任务（task8），主要研究、追踪超大规模光伏发电的技术和信息，并在此领域开展国际间的交流和合作。光伏电站正在从小规模（100kw以下）、中规模（100kw～1mw）向大规模（1mw～20mw）和超大规模（20mw以上）发展。我国可再生能源中长期发展规划已于2007年8月31 日正式发布，温总理的政府工作报告中提到要支持和推进新能源、节能环保等技术研发和产业化，为我们发展可再生能源产业指明了前进方向。为了响应国家可再生能源发展规划，探索大型并网光伏电站的技术，特就在吉林省通榆县建设50mw并网光伏发电项目提交此可行性研究报告。1 概述和项目背景 1.1 概述

1.1.1 项目简况

（1）项目名称：吉林通榆县50mw光伏发电项目（规划50mw，一期10mw，二期20mw,三期20mw）

（2）建设单位：

（3）投资主体：（4）设计单位：（5）建设规模及发电主设备：50000kw，多晶硅光伏组件（6）选址：吉林省通榆县。

22（7）占地面积：10mw占地40m，总用地面积为150万m（8）项目动态投资估算：约9.3亿元人民币。分为三期： 一期动态投资估算：约21000万元人民币 二期动态投资估算：约35000万元人民币 三期动态投资估算：约37000万元人民币 1.1.2 工程设计单位

1.2 国际现状 世界能源形式紧迫，是世界10大焦点问题（能源、水、食物、环境、贫穷、恐怖主义和战争、疾病、教育、民主和人口）之首。全球人口2008年是66亿，能源需求折合成装机是16tw；到2050年全世界人口至少要达到100－110亿，按照每人每年gdp增长1.6%,gdp单位能耗按照每年减少1％，则能源需求装机将是30－60tw，届时主要靠可再生能源来解决。可是，世界上潜在水能资源4.6tw，经济可开采资源只有 0.9tw；风能实际可开发资源2tw；生物质能3tw。只有太阳能是唯一能够保证人类能源需求的能量来源，其潜在资源120000tw，实际可开采资源高达600tw。由于光伏发电能为人类提供可持续能源，并保护我们赖以生存的环境，世界各国都在竞相发展太阳能光伏发电，尤其以德国、日本和美国发展最快。在过去的10年中，世界光伏发电的市场增长迅速，连续8年年增长率超过30％，2007年当年发货量达到733mw，年增长率达到42%。图1-1给出了1990到2007年的世界太阳电池发货量的增长情况： 92 9600040810 图1.1(1)商业化电池效率不断提高先进技术不断向产业注入，使商业化电池技术不断得到提升。目前商业化晶硅电池的效率达到15％～20％(单晶硅电池16％～20％，多晶硅15％～18％)；商业化单结非晶硅电池效率5％～7％，双结非晶硅电池效率6％～8％，非晶硅/微晶硅的迭层电池效率8％～10％，而且稳定性不断提高。电池效率的提高是光伏发电成本下降的重要因素之一。

(2)产业化规模不断扩大生产规模不断扩大和自动化程度持续提高是太阳电池生产成本降低的重要因素。太阳电池单厂生产规模已经从上世纪80年代的1~5mw/年发展到90年代的5~30mw/年，2006年25~500mw/年，2007年25~1000mw/年。生产规模与成本降低的关系体现在学习曲线率lr(learningcurverate，即生产规模扩大1倍，生产成本降低的百分比)上。对于太阳电池

第五篇：光伏行业分析报告

光伏行业分析报告

随着全球能源短缺和环境污染问题日益突出，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。近年来全球光伏产业迅猛发展，产业规模不断扩大，产品成本持续下降。2011年全球太阳能电池产量为37.2GW，是2004年（1.2GW）的31倍，组件价格由2000年的4.5美元/瓦下降到2010年的1.7美元/瓦；2011年多晶硅产量为24万吨，是2004年（2.5万吨）的9.6倍，价格由2008年最高点475美元/公斤下降到2011年底的25美元/公斤。与此同时，受益于国内相关产业政策的出台和各项技术的突破，我国光伏行业得到迅速发展，已成为国内为数不多的、可以同步参与国际竞争、并有望达到国际领先水平的行业。

一、我国光伏产业概况及发展现状

（一）产业概况

1．产业规模迅速提高，市场占有率稳居世界前列

2006－2010年，我国太阳能电池产量以超过100%的年均增长率快速发展。2007－2010年连续四年产量世界第一，2010年太阳能电池产量约为10GW，占全球总产量的50%。我国太阳能电池产品90%以上出口，2010年出口额达到202亿美元。

2．掌握关键材料生产技术，产业基础逐步牢固

“十一五”期间，我国投产的多晶硅年产量从两三百吨发展至4.5万吨，光伏产业原材料自给率由几乎为零提高至50%左右，已形成数百亿元级的产值规模。国内多晶硅骨干企业已掌握改良西门子法千吨级规模化生产关键技术，规模化生产的稳定性逐步提升。

3．主流产品技术与世界同步，产品质量稳步提高

目前我国晶硅电池占太阳能电池总产量的95%以上。太阳能电池产品质量逐年提升，尤其是在转换效率方面，骨干企业产品性能增长较快，单晶硅太阳能电池转换效率达到17-19%，多晶硅太阳能电池转换效率为15-17%，薄膜等新型电池转换效率约为6-8%。4．生产设备制造能力不断提升，本土化水平不断提高 国产单晶炉、多晶硅铸锭炉、开方机等设备逐步进入产业化，占据国内较大市场份额。晶硅太阳能电池专用设备除全自动印刷机和切割设备外基本实现了本土化并具备生产线“交钥匙”的能力。硅基薄膜电池生产设备初步形成小尺寸整线生产能力。2010年我国光伏专用制造设备销售收入超过40亿元人民币，出口交货值达到1亿元人民币。

5．国内光伏市场逐步启动，装机量快速增长

我国已相继出台了《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行方法》和《关于实施金太阳示范工程的通知》等政策，并先后启动了两批总计290兆瓦（MW）的光伏电站特许权招标项目。截至2011年底，我国累计光伏装机量达到3.7GW，当年新增装机容量达到2.9GW，同比增长500%。

（二）发展现状

整体来看，在经过连续多年的高速增长以后，光伏行业脚步开始放缓，行业利润下降。2011年以来，在光伏行业的快速扩张和市场相对缓慢的发展速度双重作用下，光伏市场整体走弱趋势明显，2011年在美国上市的中国光伏企业股价几乎全部下跌，国内光伏厂家有近70%倒闭或处于停产状态，近20%厂家生产负荷不足50%，行业危机已然显现。

国际方面，全球光伏行业加速洗牌，国外光企不断破产。补贴日益下调、价格持续下跌，让从诞生就需要依靠政府补贴的太阳能行业日子越发艰难。曾经辉煌的光伏巨企终于不堪重负一个个倒下。2012年，继Solarhybrid、Solar Millennium 和Solon后，德国Q-CELLS也申请了破产保护，成为德国第四个申请破产保护的太阳能企业，反映出全球太阳能行业正在经历着震荡与洗牌。

国内方面，2011年4月开始入冬的光伏行业至今仍在探底。从产业链看，入冬迅速从下游组件传导至上游多晶硅，相关生产设备所受影响稍稍滞后。2011年9月上市的京运通近期发布财报显示，2011年三季度至2012年一季度，净利润逐季下滑。同样主产晶硅生产设备的天龙光电，2011年第四季度亏损2261.61万元，2012年一季度亏损 1417.8万元，业绩同比下降142.55%。国内率先突破晶硅炉设备生产技术的精功科技，2011 年相关订单下降35.32%。产能急骤扩张，而主要市场欧洲受债务危机影响一蹶不振，导致产能利用率极低，是多晶硅生产设备企业业绩骤降的根本原因。目前，多晶硅售价在23 美元/公斤左右，而国内绝大部分企业生产成本为40 至50 美元/公斤，也即开工就亏损。新光硅业是国内较早一批生产多晶硅的企业，从2011年11月开始停产至今。

2012年5月18日，美国商务部对原产于中国的光伏产品做出了“反倾销”初裁决定，输美太阳能光伏产品将被课以重税（31.14%至249.96%）。这是自3月21日美国商务部公布惩罚性征收中国光伏企业“反补贴”税初步裁定结果之后中国企业遭受的又一次打击，金融危机导致国际市场需求萎缩、行业遭遇寒冬背景下又遭重创。中国太阳能电池产量世界第一，但光伏行业对国际市场依存度较高。2010 年中国光伏电池产量达到8.5GW，占世界产量的53%。但国内光伏发电市场规模还非常小，消费市场主要集中在欧盟、日本和美国，自2006 年以来，中国光伏产品的出口比例一直在95%以上。

二、河南光伏产业发展现状

河南是以煤为主要能源的省份，能源的消耗是大气污染物的主要来源，全省约 90％的二氧化硫和氮氧化物、70％的烟尘排放来自于化石能源的生产和消费。逐步优化能源结构、提高能源效率、发展新能源已成为河南可持续发展战略中不可缺少的重要组成部分。根据河南省能源发展规划，截至2020年全省将新能源的利用量提高到一次能源总消费量的10％。目前河南光伏产业主要集中在洛阳、安阳等地。

1、洛阳

洛阳是河南省光伏产业发展最早、最集中的地区，规模以上光伏企业26家，除了“一五”期间布局的洛阳单晶硅有限责任公司（简称单晶硅公司）和中硅高科这样在国内具有知识产权技术的光伏龙头企业，还有洛阳尚德电力、阿特斯光伏电力、上海超日等众多企业大鳄。其中洛阳单晶硅有限公司是中国最 早的两家多晶硅研发和生产企业之一，技术积累非常深厚；洛阳中硅更是洛阳发展硅材料和光伏产业的基础和招牌，拥有自主研发的千吨级多晶硅生产技术，无论多晶硅的产品品质、技术水平还是供货能力在国内都名列前茅，还对下游的太阳能电池、组件以及应用产业具有辐射、拉动和吸引作用。初步统计，洛阳市多晶硅年产量6500多吨，太阳能电池/组件生产规模达到年产2500兆瓦。

2、安阳

安阳以钢铁、能化和纺织等工业为主，不少产业比如小钢铁、小水泥面临淘汰，出于经济转型、增加可持续发展后劲考虑，从2008年政府开始酝酿转型，2009年制定了以光伏为主干的新能源谷发展规划，当时安阳仅有林州中升一家光伏企业，而林州中升、凤凰光伏、欧美亚等多家光伏企业都是做小钢铁出身，在国家大力淘汰“五小”企业背景下，毅然转型光伏产业。安阳逐渐在光伏领域崭露头角，2009年在中国光伏产业高层论坛上被中国可再生能源学会授予“中国光伏产业示范基地”，2010年12月还成立了 “联合国工业发展组织国际太阳能技术促进转让中心（安阳）光伏产业化与技术研发基地”。目前，在政策引导和扶持下，该市不仅拥有晶硅电池产业链，还拥有薄膜电池产业链，成为省内同时拥有两种光伏产业链的地区。

此外，郑州、南阳、平顶山、鹤壁、三门峡、济源、焦作、漯河等地市均有光伏产业园、光伏产业基地等规划。河南光伏产业发展格局已大致成型——豫西的洛阳，豫北的安阳、焦作、济源、鹤壁，豫西南的南阳、平顶山，以及省会郑州等。整体来看，河南光伏产业链条较为完整，与世界光伏发电技术演进契合度高，在该领域的投资积淀也有相当基础：仅按多晶硅产能一吨平均投资100万元估算，省内已有和在建投资200亿元。

三、光伏行业存在的主要问题

近年来，我国光伏行业得到迅猛发展，但在许多方面仍存在一些问题。主要表现在：

（一）国内供给与需求的矛盾：产能大，市场小 我国光伏行业近年来持续增长，成为全球太阳能电池第一生产大国。早在2007年，中国太阳能电池的产量为1088 MW，而欧洲、日本和美国产量分别是1062.8 MW、920MW 和266.1 MW，中国首次名列太阳能电池产量世界第一。之后，中国太阳能电池产量每年以接近翻番的速度实现了跨越式发展。2010 年中国光伏电池产量达到8.5GW，占世界产量的53%，稳居世界太阳能生产第一的位臵。尽管光伏发电这些年发展迅速，但是国内市场同国际光伏市场相比还很不发达。中国光伏发电市场规模还非常小，消费市场主要集中在欧盟、日本和美国。2010 年，中国累计光伏装机容量为0.8GW，同太阳能电池巨大的产量比，这一装机容量水平只是杯水车薪。由于国内市场迟迟未打开，中国光伏行业对国际市场依存度高，自2006 年以来，中国光伏产品的出口比例一直在95%以上。金融危机期间，主要依赖于国际市场的光伏行业深受影响。因此，如何开拓国内光伏发电市场，是我国光伏行业的亟待解决的问题。

（二）产业链发展不平衡：中间强，两端弱

从产业链各环节的发展看，呈现出中间强，两端弱的梭型结构。在产业链中间环节的电池和组件生产呈现迅猛发展的同时，市场和原材料却仍然依赖海外市场。一方面，电池和组件的应用市场对外依存度极高，同时，随着中国政府新能源扶持政策以及相关补贴政策的相继出台，美国的First Solar、第三大电力公司杜克能源、西班牙能源龙头埃菲玛集团等许多国外企业纷纷进驻国内，参与国内电站建设、加快了在国内的市场布局，在终端市场和国内企业形成了强有力的竞争。另一方面，主要原材料多晶硅近年来发展虽然较快，但是只能满足一半的需求，存在50%左右的缺口，导致多晶硅市场价格波动较大。据海关统计数据，2009年和2010年中国多晶硅进口数量分别高达22727吨和47549吨，2011年上半年进口达30389吨，因此，多晶硅产能的投放是摆在我们面前的当务之急。另外，国内企业生产线的关键设备绝大部分来自国外供应商，进口设备费用 约占企业设备费的50%～80%。多晶硅提纯采用的依然是改良的西门子法，真正的关键技术没有掌握，在还原炉、电池及组件等生产核心技术方面与世界先进生产水平相比存在很大差距。由于原材料、关键设备、产品市场严重依赖国外，我国光伏行业发展存在不确定性，产业的发展存在许多隐患。

（三）人力资源短缺：专业化、国际化人才缺失 我国太阳能光伏行业发展相对较晚，但发展速度快，导致对专业化、国际化人才的需求激增。一方面，国内企业除了把市场瞄准海外，还纷纷在海外上市，以实现资本的国际化、提高国际知名度。继无锡尚德太阳能电力公司于2005 年12 月在纽约证券交易所上市之后，浙江昱辉、常州天合光能、江苏林洋新能源、南京中电光伏、苏州阿特斯、江阴俊鑫、河北晶澳、保定天威英利、江西赛维等10 余家企业纷纷在海外上市，同时部分企业在海外建设生产基地，不断扩大海外光伏市场。在跨国经营过程中，急需大批的专业化、国际化人才。

（四）产业盲目扩张，产能严重过剩

在过去的几年里，我国形成了光伏行业扎堆式发展格局，各地纷纷把光伏行业作为其战略性新兴产业发展，有29个省市把光伏行业作为新的主导产业和产业结构调整的重点，17家上市公司宣布将太阳能光伏行业作为主要增长点的发展计划。据统计，全国约有3000多家光伏企业和研发单位。据国际半导体设备材料产业协会(SEMI)统计，2010年中国大陆多晶硅产能达8.5万吨，而产量只有4.5万吨；硅锭/ 硅片的产能为23GW，但产量只有11GW；晶体硅电池的制造产能已达到21GW，产量却只有8.5GW；薄膜电池产能为2.5GW，但是产量只有0.5GW。光伏行业产能总体过剩，势必导致光伏行业的激烈竞争。

四、光伏行业未来发展方向

（一）启动国内市场、拉动光伏行业整体发展

从全球范围来看，短期内光伏应用需求的成长动力主要来自于各国政府对光伏行业的政策扶持和价格补贴，但不得不正 视的是：国外补贴政策或贸易保护的风险依然存在。因此，应当积极培育国内市场的需求，通过相关政策的支持，帮助国内市场快速启动，降低整个光伏行业的风险，确定光伏行业的战略地位。启动国内市场，实现光伏发电并网发电是关键。为解决光伏发电并网问题，国家需要尽快出台针对发电企业和电网企业的新能源发电配额制度，明确国网和南网配额标准、收购新能源发电项目的范围、收购价格等内容。2011年国家发改委发布了《关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知》，将光伏发电项目的上网电价定位每千瓦时1元和1.15元两档，允许地方政府根据基准电价灵活地制定补贴政策，这有利于国内光伏市场的大规模启动，但这类政策应具有长期性和稳定性。

（二）优化竞争环境、建立支持平台和协调机制 为了避免快速发展的光伏企业间的恶性竞争，必须优化光伏行业的环境。应当加强产业发展的科学管理，加强产业主管部门的领导，维护光伏行业的发展秩序，加强行业的有效引导，规避产业风险。面对光伏产品国际贸易发生的反倾销危机，能及时有效应对，能协调大企业之间、大企业与小企业之间错综复杂的利益关系，同时，主管部门应规范光伏市场，提高准入门槛，避免盲目投资，形成公平公正的市场环境。应加大政府对企业的扶持力度，培养一批具有国际知名度的光伏企业，提高光伏企业在国际市场上的竞争力，逐渐打造品牌效应，使光伏行业在国际市场竞争中取胜。

（三）巩固国际市场、建立应对国际市场风险的机制 光伏产品的市场主要集中在欧洲、亚洲日本等经济发达国家，企业应继续保持对这些地区市场的投入，与主要商业伙伴建立稳定的合作关系。迄今为止，太阳能光伏行业的最大市场在欧洲，尤其是德国(占全球装机容量的近一半)、西班牙、法国、捷克和意大利5国的市场。但是，由于欧债危机影响了市场需求，短期内光伏产业在欧洲不可能再出现2010年井喷式的需求。基于现在面临的国际形势，企业应进一步加强对外界的联系，积极开拓新的市场，寻求下一个市场增长点。除了欧洲 市场以外，美洲市场、亚洲市场也是世界光伏产品的重要消费市场。中国企业应将目光瞄向美国和日本这两个潜在的大市场，及时应对各种贸易保护主义措施，通过兼并及一系列的营销方式以打开新的国际市场，为企业的发展和增长提供新的引擎，提高企业的国际竞争力。随着经济的发展，一些新兴经济体国家（印度、巴西、俄罗斯、南非等）的产生为光伏行业提供了巨大的市场潜力，深入发掘市场机会，为企业的快速发展提供动力。

（四）加大政策引导、淘汰落后产能，规范光伏产业发展 光伏行业需要国家扶持，但是目前国内支持光伏应用的政策体系和促进光伏发电持续发展的长效机制正在建立过程中，根据产业政策要求和行业发展实际需要，规范我国光伏产业发展，建立健全光伏行业准入标准，政策扶持应着力于完善行业标准、提高行业进入门槛、引导企业兼并重组、打破地方保护主义等方面，只有让有能力的企业兼并和发展先进的产能，并对落后的产能严格执行关停政策，才能真正培养出竞争力强的光伏企业。

从全球范围看，石油、煤炭等主流能源作为不可再生资源终将枯竭，作为新的替代能源，太阳能行业巨大发展潜力毋容臵疑。未来光伏行业的健康有序发展将有力支撑中国经济的发展，而且在改善日益恶化的生态环境方面发挥举足轻重的作用。下一步，光伏行业如何抓住当前有利时机实现可持续发展，还应在启动国内市场、巩固国际市场、规范光伏产业发展等方面继续努力。