畢業(yè)論文太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì).doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)學(xué) 院 新能源學(xué)院專(zhuān)業(yè) 光伏材料加工與應(yīng)用技術(shù)班 級(jí) 09光伏（12）班姓名 張偉東學(xué)號(hào) 2095241524指導(dǎo)教師 桂自強(qiáng)完成日期 2011年10月目 錄摘要:11 、引言：22 、太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)劃分與現(xiàn)狀22.1 、全球太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀32.2 、中國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀32.3 、太陽(yáng)能多晶硅料42.4 、太陽(yáng)能多晶硅片42.5 、太陽(yáng)能電池、組件43 、多晶硅43.1 、定義及分類(lèi)43.1.1 、冶金級(jí)硅:43.1.2 、太陽(yáng)級(jí)硅:43.1.3 、電子級(jí)硅:53.2 、太陽(yáng)級(jí)多晶硅生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀53.2.1 、傳統(tǒng)工藝53.2.2 、新工藝54 、太陽(yáng)能電池64.1 、定義及分類(lèi)64.1.1 、有機(jī)太陽(yáng)電池64.1.2 、光化學(xué)電池64.1.3 、無(wú)機(jī)太陽(yáng)電池74.2 、太陽(yáng)能電池現(xiàn)狀75 、存在的主要問(wèn)題75.1 、市場(chǎng)發(fā)展失衡75.2 、科研創(chuàng)新能力不強(qiáng)85.3 、缺乏相關(guān)的扶植政策85.4 、大眾接受度不夠高85.5 、產(chǎn)業(yè)鏈不夠完善85.6 、技術(shù)問(wèn)題86 、多措并舉發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)97 、建議97.1 、核心材料生產(chǎn)要規(guī)模化、國(guó)產(chǎn)化。97.2 、專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)要系統(tǒng)化、全面化。107.3 、國(guó)家扶植要政策化、普及化。108 、總結(jié)10致 謝10參考文獻(xiàn)113江西渝州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)摘要: 對(duì)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展進(jìn)行了綜述性地闡述和分析,指出其存在的主要問(wèn)題,并提出了三條發(fā)展太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的相關(guān)建議“核心材料生產(chǎn)要規(guī)?；?、國(guó)產(chǎn)化,專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)要系統(tǒng)化、全面化,國(guó)家扶植要政策化、普及化”。關(guān)鍵詞:光伏產(chǎn)業(yè) 現(xiàn)狀 發(fā)展 建議- 11 -1 、引言：人類(lèi)歷史上從未有如2009年底哥本哈根會(huì)議那樣的事件，會(huì)使“節(jié)能減排”、 “低碳”等字眼如此深入人心，全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向和導(dǎo)航標(biāo)也已然轉(zhuǎn)向了低碳經(jīng)濟(jì)。太陽(yáng)能作為一種清潔的可再生能源，是未來(lái)低碳社會(huì)的理想能源之一，當(dāng)下正越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。太陽(yáng)能一般指太陽(yáng)光的輻射能量。在太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行的由“氫”聚變成“氦”的原子核反應(yīng),不停地釋放出巨大的能量,并不斷向宇宙空間輻射能量,這種能量就是太陽(yáng)能。太陽(yáng)向宇宙空間發(fā)射的輻射功率為3. 8 1026W,其中只有約20億分之一的能量被地球接收,為1. 8 1017W,也就是說(shuō)太陽(yáng)每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)于燃燒500萬(wàn)噸煤釋放的熱量。廣義上的太陽(yáng)能是地球上許多能量的來(lái)源,如風(fēng)能、化學(xué)能、水的勢(shì)能等等。狹義的太陽(yáng)能則限于太陽(yáng)輻射能的光熱、光電和光化學(xué)的直接轉(zhuǎn)換,如太陽(yáng)能光伏。2 、太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)劃分與現(xiàn)狀圖1 產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)劃分 圖2 企業(yè)分布從太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)組成來(lái)看,太陽(yáng)能光伏的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)可以按照從硅料(多晶硅材料)生產(chǎn)到太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)來(lái)劃分,其產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)劃分見(jiàn)圖1,其產(chǎn)業(yè)鏈中的企業(yè)分布呈現(xiàn)明顯的金字塔結(jié)構(gòu)(最上游小,最下游大) ,見(jiàn)圖2。太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)怯晒杼峒?、硅錠/硅片生產(chǎn)、光伏電池制作、光伏電池組件制作、應(yīng)用系統(tǒng)五個(gè)部分組成。在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中，從硅提純到應(yīng)用系統(tǒng)，技術(shù)門(mén)檻越來(lái)越低，相應(yīng)地，企業(yè)數(shù)量分布也越來(lái)越多，且整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈的利潤(rùn)主要是集中在上游的晶體硅生產(chǎn)環(huán)節(jié)，上游企業(yè)的盈利能力明顯優(yōu)于下游。2.1 、全球太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀CSIA最新研究報(bào)告稱(chēng)，目前太陽(yáng)能電池主要分為單晶硅電池、多晶硅電池和薄膜電池三種。單晶硅電池技術(shù)成熟，光電轉(zhuǎn)換效率高，但其生產(chǎn)成本較高，技術(shù)要求高；多晶硅電池成本相對(duì)較低，技術(shù)成熟，但光電轉(zhuǎn)換效率相對(duì)較低；而薄膜電池成本低，發(fā)光效率高，但目前其在技術(shù)穩(wěn)定性和規(guī)模生產(chǎn)上均存在一定的困難。隨著技術(shù)的進(jìn)步，未來(lái)薄膜電池會(huì)有更好的發(fā)展前景。2009年全球太陽(yáng)能電池市場(chǎng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（按銷(xiāo)售量）2.2 、中國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀目前，中國(guó)已形成了完整的太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)鏈。從產(chǎn)業(yè)布局上來(lái)看，國(guó)內(nèi)的長(zhǎng)三角、環(huán)渤海、珠三角及中西部地區(qū)業(yè)已形成各具特色的區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群，并涌現(xiàn)出了無(wú)錫尚德、江西賽維、天威英利等一批知名企業(yè)。2009年中國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)量為9300MW，占全球總產(chǎn)量的40%以上，已成為全球太陽(yáng)能電池生產(chǎn)第一大國(guó)。2006-2009年中國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)量2.3 、太陽(yáng)能多晶硅料第一層是太陽(yáng)能多晶硅料生產(chǎn),技術(shù)難度最高,屬于產(chǎn)業(yè)鏈最上游。目前屈指可數(shù)的生產(chǎn)商有: 美國(guó)Hem lo ck、MEMC、挪威REC、日本德山To ykuyam a、住友、Sum itomo、三菱M isub ish i、德國(guó)Wa cke r等7家業(yè)者,他們對(duì)全球的多晶硅供應(yīng)造成了嚴(yán)重的壟斷,全球7大多晶硅企業(yè)的總產(chǎn)量占到全球太陽(yáng)能多晶硅總產(chǎn)量的95%以上。由于技術(shù)門(mén)檻,幾乎沒(méi)有企業(yè)可以很快進(jìn)入多晶硅生產(chǎn)制造領(lǐng)域,而且產(chǎn)能也遠(yuǎn)不是全球7巨頭的對(duì)手。目前我國(guó)從事多晶硅研究與生產(chǎn)的主要機(jī)構(gòu)和企業(yè)有:峨嵋半導(dǎo)體材料研究所、四川新光硅業(yè)、洛陽(yáng)中硅,另有無(wú)錫尚德、江西賽維LDK有發(fā)展上游硅料的計(jì)劃,而且江西賽維LDK已于2007年8月進(jìn)行了1. 5萬(wàn)噸多晶硅料投產(chǎn)奠基。2.4 、太陽(yáng)能多晶硅片第二層是硅片生產(chǎn),技術(shù)難度僅次于多晶硅的制造難度,屬于產(chǎn)業(yè)鏈中游。在這一環(huán)節(jié)主要的技術(shù)流程包括鑄錠(或單晶生長(zhǎng)) 、切方滾磨、用多線(xiàn)切割機(jī)切片、化學(xué)腐蝕拋光,其中鑄錠(或單晶生長(zhǎng))環(huán)節(jié)屬于高能耗,切割機(jī)等投資規(guī)模亦相對(duì)較大,設(shè)備投資約占初期總投資的60%以上。主要生產(chǎn)商包括RWE Scho tt So la r、Sha rp、Q - ce lls、BP So la r、Deu t2sche So la r、Kyo ce ra等,中國(guó)保定天威英利、江西賽維LDK是這個(gè)領(lǐng)域的中國(guó)代表,具備生產(chǎn)制造晶硅片的能力。2.5 、太陽(yáng)能電池、組件第三層是太陽(yáng)能電池制造,全球電池廠(chǎng)商有40余家;中國(guó)的代表企業(yè)是無(wú)錫尚德和天威英利,產(chǎn)能產(chǎn)量都屬于全球主流的太陽(yáng)能電池制造商。最下面是組件,將制作好的電池封裝,技術(shù)含量相對(duì)較低,進(jìn)入門(mén)檻低,屬于勞動(dòng)力密集型產(chǎn)業(yè),全球廠(chǎng)商數(shù)量超過(guò)200家,國(guó)內(nèi)也有相當(dāng)多企業(yè)進(jìn)行封裝作業(yè)。3 、多晶硅3.1 、定義及分類(lèi)多晶硅是全球電子工業(yè)及光伏產(chǎn)業(yè)的基石,多晶硅的定義是:當(dāng)熔融的單質(zhì)硅凝固時(shí),硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核,如果這些晶核長(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒,則形成多晶硅。多晶硅按純度分類(lèi)可以分為冶金級(jí)(金屬硅) 、太陽(yáng)能級(jí)、電子級(jí)。3.1.1 、冶金級(jí)硅:是硅的氧化物在電弧爐中被碳還原而成,一般含Si為95%左右,高達(dá)99. 8%以上。3.1.2 、太陽(yáng)級(jí)硅:純度介于冶金級(jí)硅與電子級(jí)硅之間,至今太陽(yáng)能多晶硅料未有明確界定,一般認(rèn)為含Si在99. 99% 99. 9999% ,主要用于太陽(yáng)能電池芯片的生產(chǎn)制造。3.1.3 、電子級(jí)硅:一般要求含Si在99. 9999%以上,超高純達(dá)到99. 9999999% 99. 999999999% ,主要用于半導(dǎo)體芯片制造。3.2 、太陽(yáng)級(jí)多晶硅生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀3.2.1 、傳統(tǒng)工藝太陽(yáng)級(jí)多晶硅傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法主要有氯硅烷( SiHCL3 )法、硅烷( SiH4 )法和流態(tài)床反應(yīng)法3種。（1）氯硅烷法氯硅烷法也稱(chēng)西門(mén)子法,因此法由西門(mén)子公司發(fā)明而得名,是目前生產(chǎn)多晶硅的主要方法。該法是以HCL (或CL2、H2 )和冶金級(jí)工業(yè)硅為原料,將粗硅(金屬硅)粉與HCL在高溫合成為SiHCL3進(jìn)行化學(xué)精制提純,接著對(duì)SiHCL3進(jìn)行多級(jí)精餾,使其純度達(dá)到9個(gè)9以上,其中金屬雜質(zhì)總含量應(yīng)降到1以下,最后在還原爐中( 11001200)的硅芯上用超高純的氫氣對(duì)SiHCL3進(jìn)行還原而長(zhǎng)成高純多晶硅棒。(2)硅烷法以氟硅酸、鈉、鋁、氫氣為主要原輔材料制取硅烷,然后熱分解硅烷得到多晶硅的一種工藝。該方法所得到的硅的純度可比西門(mén)子法高一個(gè)數(shù)量級(jí)。(3)流態(tài)床反應(yīng)法流態(tài)床反應(yīng)法以SiCL4和冶金級(jí)硅為原料,由SiCL4生產(chǎn)多晶硅的生產(chǎn)工藝。3.2.2 、新工藝除了上述傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝,近年來(lái)還涌現(xiàn)出了幾種專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅新工藝技術(shù),并且有的已經(jīng)獲得成功,形成一定產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。（1）化學(xué)法制備太陽(yáng)能級(jí)多晶硅在電子級(jí)多晶硅生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上,各制造商都結(jié)合本公司的生產(chǎn)工藝研發(fā)新的多晶硅反應(yīng)器裝置技術(shù),這是利用現(xiàn)有資源較易實(shí)現(xiàn)低成本制造的方法。 DTokuyama公司:發(fā)展了熔融析出法(Vapor to L iquidDeposition) ,該法是在使用SiHC13為原料在桶狀反應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行氣相反應(yīng),直接析出液體狀硅。該法的析出速率比西門(mén)子法快10倍,大大提高了生產(chǎn)效率降低了成本。 Wacke公司和SGS公司:分別采用SiHCl3和SiH4為原料采用改進(jìn)的沸騰床法進(jìn)行還原和熱分解工藝。 GT太陽(yáng)能公司:利用SiH4氣體在特殊加熱的硅管中沉積多晶硅,除利用硅管面積較大的優(yōu)點(diǎn),而且把硅管作為晶種材料。( 2)冶金法制備太陽(yáng)能級(jí)多晶硅使用冶金制備的方法直接由工業(yè)硅制得,環(huán)境污染小而且不需要重熔設(shè)備,生產(chǎn)成本相對(duì)較低,一直被各國(guó)研究者關(guān)注。隨著材料加工制備技術(shù)的發(fā)展,新型冶金制備技術(shù)也被引入了太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的生產(chǎn)研究中,并取得了很大成效。電子束真空熔煉電子束真空熔煉在真空環(huán)境中進(jìn)行,硅在1700K時(shí)的蒸汽壓為0. 0689Pa,在此溫度下,蒸汽壓高于此值的雜質(zhì)就能揮發(fā)出去,如磷和鋁。區(qū)域懸浮熔煉區(qū)域懸浮熔煉不是把棒料全部熔化,而是利用感應(yīng)圈(電子束或離子束)使合金棒加熱熔化一段并從下端逐步向上端移動(dòng),凝固過(guò)程也隨之順序進(jìn)行,當(dāng)熔化區(qū)走完一遍之后,將雜質(zhì)富集到上端。此種提純方法對(duì)去除工業(yè)硅中的大部分很小的金屬雜質(zhì)非常有效。但此種方法提純量很小,僅適用于實(shí)驗(yàn)室研究,離工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用還有一段很長(zhǎng)的路要走。等離子弧熔煉等離子弧熔煉作為一種新型的熔煉方法其作用在材料加工中日顯突出,其最主要的用途之一就是用于金屬材料的提純和精煉。由于等離子弧所提供的熱量集中,容易出現(xiàn)對(duì)爐料加熱不均勻的現(xiàn)象,一般都會(huì)安裝感應(yīng)線(xiàn)圈,使液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng),稱(chēng)為等離子弧感應(yīng)熔煉。雙熱源加熱使得熱效率明顯提高,并且電磁攪拌作用改變了傳熱傳質(zhì)過(guò)程,對(duì)液態(tài)金屬溫度均勻體,產(chǎn)生中性、氧化性或還原性氣氛。若使用氧化性氣氛可以使得硼和碳氧化除去。等離子弧熔煉只要發(fā)展大功率等離子弧發(fā)生裝置就可以實(shí)現(xiàn)大容量生產(chǎn),具有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。冷坩堝電磁連續(xù)鑄造日本學(xué)者Ciszek首先把冷坩堝電磁連續(xù)鑄造引入了太陽(yáng)能級(jí)多晶硅錠的制備,采用此方法時(shí)電磁力使得熔硅不與坩堝接觸,能有效地防止坩堝對(duì)熔硅的污染,并且在連續(xù)鑄造時(shí)控制熱流方向可以實(shí)現(xiàn)定向凝固,得到了大晶粒柱狀晶,光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)15 - 16%。4 、太陽(yáng)能電池4.1 、定義及分類(lèi)太陽(yáng)能電池是由美國(guó)貝爾研究所于1953年首先研制出來(lái)的, 1958年美國(guó)“先鋒一號(hào)”人造衛(wèi)星首先采用太陽(yáng)能電池作為衛(wèi)星的電源, 20世紀(jì)70年代出現(xiàn)能源危機(jī)以來(lái),世界上又掀起開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能電池的熱潮。什么是太陽(yáng)能電池? 太陽(yáng)能電池又稱(chēng)光伏電池,一種通過(guò)光電效應(yīng)或光化學(xué)效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。簡(jiǎn)單的光伏電池可為手表及計(jì)算機(jī)提供能源,較復(fù)雜的光伏系統(tǒng)可為房屋照明,并為電網(wǎng)供電。太陽(yáng)能電池按化學(xué)組成及產(chǎn)生電力的方式,可分為有機(jī)太陽(yáng)電池、光化學(xué)電池和無(wú)機(jī)太陽(yáng)電池三大類(lèi)。4.1.1 、有機(jī)太陽(yáng)電池有機(jī)太陽(yáng)電池是用聚苯胺、聚對(duì)苯乙炔等聚合物有機(jī)半導(dǎo)體形成的異質(zhì)結(jié)或與金屬形成的肖特基勢(shì)壘而產(chǎn)生光伏效應(yīng)的。在太陽(yáng)電池中以聚合物代替無(wú)機(jī)材料是剛剛開(kāi)始的一個(gè)太陽(yáng)電池制備的研究方向。由于有機(jī)材料柔性好,制作容易,材料來(lái)源廣泛,成本低等優(yōu)勢(shì),從而對(duì)大規(guī)模利用太陽(yáng)能、提供廉價(jià)電能具有重要意義。但其轉(zhuǎn)換效率低、穩(wěn)定性差,尚處于研究階段。有機(jī)材料制備太陽(yáng)電池的研究?jī)H僅剛開(kāi)始,不論是使用壽命,還是電池效率都不能和無(wú)機(jī)材料特別是硅電池相比。能否發(fā)展成為具有實(shí)用意義的產(chǎn)品,還有待于進(jìn)一步研究探索。4.1.2 、光化學(xué)電池光化學(xué)電池是由光子能量轉(zhuǎn)換成自由電子,電子通過(guò)電解質(zhì)轉(zhuǎn)移到另外的材料,然后向外供電。這當(dāng)中新近發(fā)展的納米TiO2晶體化學(xué)能太陽(yáng)電池受到國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的重視。自瑞士Gratzel教授研制成功納米TiO2化學(xué)大陽(yáng)能電池以來(lái),國(guó)內(nèi)一些單位也正在進(jìn)行這方面的研究。納米晶TiO2太陽(yáng)電池的優(yōu)點(diǎn)在于它廉價(jià)的成本和簡(jiǎn)單的工藝及穩(wěn)定的性能。其光電效率穩(wěn)定在10%以上,制作成本僅為硅太陽(yáng)電池的1 /51 /10,壽命能達(dá)到20年以上。但由于此類(lèi)電池的研究和開(kāi)發(fā)剛剛起步,走上市場(chǎng)還言之尚早。4.1.3 、無(wú)機(jī)太陽(yáng)電池?zé)o機(jī)太陽(yáng)電池是目前研究和生產(chǎn)的主要產(chǎn)品,主要材料包括晶體硅、硅基薄膜、多元化合物半導(dǎo)體薄膜等。其中晶體硅太陽(yáng)電池是光伏市場(chǎng)上的主導(dǎo)產(chǎn)品,優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)、工藝最成熟,電池轉(zhuǎn)換效率高,性能穩(wěn)定,是過(guò)去20多年太陽(yáng)電池研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)主體材料, 95%的太陽(yáng)能電池芯片是硅(含單晶硅及多晶硅)制造的。4.2 、太陽(yáng)能電池現(xiàn)狀19952005年間,全球太陽(yáng)能電池產(chǎn)量增長(zhǎng)了17 倍。2005年,全球太陽(yáng)能電池年產(chǎn)量達(dá)到了1650兆瓦,累計(jì)裝機(jī)發(fā)電容量超過(guò)5GW,其中,日本太陽(yáng)能電池產(chǎn)量達(dá)到762兆瓦,增長(zhǎng)率為27%;歐洲產(chǎn)量增加48% ,達(dá)到了464兆瓦;美國(guó)增加12% ,達(dá)到了156兆瓦;世界其他地區(qū)增加96% ,達(dá)到了274兆瓦。預(yù)計(jì)20072010年光伏產(chǎn)業(yè)需求的年均增長(zhǎng)率約23. 8% , 2010 年全球太陽(yáng)能電池的年產(chǎn)量有望達(dá)到10400兆瓦,較2005年的年產(chǎn)量增長(zhǎng)6. 3倍。與國(guó)際上蓬勃發(fā)展的光伏發(fā)電相比,中國(guó)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家1015年,甚至明顯落后于印度。但是,中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)正以每年30%的速度增長(zhǎng), 2005年中國(guó)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)總量達(dá)到139MW,較2004年猛增了179% , 2006年達(dá)到400MW,從而超過(guò)美國(guó)成為全球第三大生產(chǎn)國(guó), 產(chǎn)能則達(dá)到驚人的1180MW。以3年產(chǎn)量增長(zhǎng)45倍,產(chǎn)能增加125倍而成為全球發(fā)展最快的國(guó)家。在今后的十幾年中,太陽(yáng)電池的市場(chǎng)走向?qū)l(fā)生很大的改變,到2010年以前中國(guó)太陽(yáng)電池多數(shù)是用于獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng),從2011年到2020年,中國(guó)光伏發(fā)電的市場(chǎng)主流將會(huì)由獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),包括沙漠電站和城市屋頂發(fā)電系統(tǒng)。在國(guó)家各部委立項(xiàng)支持下,目前中國(guó)實(shí)驗(yàn)室太陽(yáng)能電池的效率已達(dá)21% ,可商業(yè)化的光伏組件效率達(dá)1415% ,一般商業(yè)化電池效率1013%。目前中國(guó)太陽(yáng)能光伏電池生產(chǎn)成本已大幅下降,太陽(yáng)能電池的價(jià)格逐漸從2000年的40元/瓦降到2003年的33元/瓦, 2004年已經(jīng)降到27元/瓦。這對(duì)國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能市場(chǎng)走向壯大與成熟起到了決定作用,對(duì)實(shí)現(xiàn)與國(guó)際光伏市場(chǎng)接軌具有重要意義。5 、存在的主要問(wèn)題5.1 、市場(chǎng)發(fā)展失衡目前我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)面臨的最突出問(wèn)題是“兩頭在外”,即技術(shù)和原材料、銷(xiāo)售和市場(chǎng)在國(guó)外,加工制造在國(guó)內(nèi)。由于科技水平制約,我國(guó)至今尚無(wú)法自主生產(chǎn)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的核心材料高純度多晶硅,只能依靠進(jìn)口,使產(chǎn)業(yè)鏈的上游這一頭在外;而這種現(xiàn)狀又導(dǎo)致了我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)成本居高不下,超過(guò)70%利用太陽(yáng)能的產(chǎn)品只能出口國(guó)外,使產(chǎn)業(yè)鏈下游這一頭在外。5.2 、科研創(chuàng)新能力不強(qiáng)創(chuàng)新能力不強(qiáng),自主創(chuàng)新的核心技術(shù)很少,除少數(shù)企業(yè)外,產(chǎn)品的總體質(zhì)量不如日本、歐洲、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū),包括設(shè)備制造在內(nèi)的總體技術(shù)水平始終與發(fā)達(dá)國(guó)家相差一段距離。在科研方面,我國(guó)相關(guān)的高等院校和研究機(jī)構(gòu)偏重于新型太陽(yáng)能電池技術(shù)的研究,缺乏對(duì)常規(guī)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工藝的研發(fā),科研經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足。在人才方面,主要依靠老企業(yè)的退休技術(shù)人員,研究所的少量科研人員、部分留學(xué)歸國(guó)的人員和原先從事半導(dǎo)體行業(yè)的技術(shù)人員開(kāi)展技術(shù)工作,能適應(yīng)生產(chǎn)第一線(xiàn)的技術(shù)人員奇缺。5.3 、缺乏相關(guān)的扶植政策硅太陽(yáng)能電池發(fā)電成本較高,是風(fēng)力發(fā)電的610倍,是煤發(fā)電的1118倍。為促進(jìn)行業(yè)發(fā)展,日本、美國(guó),歐盟都有發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的扶持政策,印度也有自己的扶植政策,我國(guó)目前還缺乏相關(guān)的扶植政策。國(guó)外發(fā)展太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)主要是依靠大量安裝屋頂并網(wǎng)系統(tǒng),并已占全球太陽(yáng)能電池總用量的60%70% ,而我國(guó)尚無(wú)此類(lèi)大型計(jì)劃實(shí)施,僅深圳、上海和北京有些示范性的并網(wǎng)屋頂系統(tǒng)。5.4 、大眾接受度不夠高大眾的接受度還不夠高，企業(yè)卻蜂擁而上，其原因主要是由于前幾年多晶硅價(jià)高，錢(qián)好賺，并未能有利于我國(guó)技術(shù)水平的提高。相反，大量仿制流行，技術(shù)進(jìn)步是有的，但是，與國(guó)際上的技術(shù)差距難以縮小。最終結(jié)果是光伏電池的制造成本較高，還沒(méi)有達(dá)到大眾樂(lè)于接受的程度。光伏電池作為發(fā)電產(chǎn)品，在電力市場(chǎng)的比例太小，至今尚未達(dá)到全球總電力的。5.5 、產(chǎn)業(yè)鏈不夠完善近年來(lái)中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展暴露出這個(gè)產(chǎn)業(yè)的許多問(wèn)題，其中最突出的問(wèn)題是硅原料奇缺，這說(shuō)明人們對(duì)這個(gè)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展還沒(méi)有充分的準(zhǔn)備，這就導(dǎo)致了許多光伏企業(yè)被迫拉長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，甚至有的企業(yè)幾乎把產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)都自己一家包下來(lái)，從多晶硅到硅片到電池片到組件，現(xiàn)在又有不少企業(yè)又開(kāi)始組建工程公司去建電站。如此長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈沒(méi)有人才根本無(wú)法長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，因此人才成為比較關(guān)鍵的問(wèn)題，目前盡管全球從事這個(gè)行業(yè)的人數(shù)預(yù)計(jì)達(dá)數(shù)十萬(wàn)之眾，但真正高端的技術(shù)領(lǐng)軍人物則屈指可數(shù)，許多從業(yè)人員還缺乏光伏方面的基礎(chǔ)知識(shí)。解決的辦法之一是從集成電路行業(yè)去引進(jìn)高端技術(shù)人才，同時(shí)要在高校開(kāi)設(shè)光伏專(zhuān)業(yè)、開(kāi)辦光伏學(xué)院，在有條件的研究所開(kāi)設(shè)光伏研究室，除了解決生產(chǎn)工藝中的種種問(wèn)題外，還必須開(kāi)展一些基礎(chǔ)性的研究。5.6 、技術(shù)問(wèn)題盡管晶硅電池是目前的主流產(chǎn)品，但它仍然面臨提高效率、降低成本的巨大壓力，工藝技術(shù)沒(méi)有明顯突破的情況下，很難將晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率提高到20%以上，若不能使晶硅電池的效率大幅度提高，要讓太陽(yáng)能發(fā)電成本低于常規(guī)能源則是非常困難的事。5年前，由于多晶硅的擴(kuò)產(chǎn)趕不上市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)速度，多晶硅的缺口越來(lái)越大，導(dǎo)致多晶硅價(jià)格連年飆升，由每公斤20美元猛漲到每公斤200美元以上。多晶硅的高價(jià)位，反過(guò)來(lái)就變成了太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。改良西門(mén)子法能耗高、還原反應(yīng)產(chǎn)出率低、成本高、擴(kuò)產(chǎn)太慢，并非理想的多晶硅的制備技術(shù)，硅烷法要解決起生產(chǎn)安全問(wèn)題，尚需要一定的時(shí)間，即使是安全問(wèn)題有了改進(jìn)，要提高產(chǎn)出速率，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，也需要一定的時(shí)間；冶金法產(chǎn)品要達(dá)到滿(mǎn)足太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的技術(shù)要求，并擴(kuò)大生產(chǎn)，尚需時(shí)日。6 、多措并舉發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè) 據(jù)了解，中國(guó)目前的太陽(yáng)能光伏發(fā)電成本大概在5元/度左右，相比不到0.4元/度的火電上網(wǎng)電價(jià)，高出十多倍。石定寰和聞立時(shí)等業(yè)界人士深有感觸地說(shuō)，如果沒(méi)有政府的支持，太陽(yáng)能產(chǎn)品將很難沖破人們傳統(tǒng)觀(guān)念的束縛，得到大面積推廣。政府推動(dòng)將是太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期節(jié)能商機(jī)的主要來(lái)源。當(dāng)前國(guó)家亟須加強(qiáng)政策引導(dǎo)，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展，縮短國(guó)際差距。 首先，制定我國(guó)和各省以“培養(yǎng)光伏應(yīng)用市場(chǎng)和促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展”為目標(biāo)的中長(zhǎng)期規(guī)劃，從法律上規(guī)定和細(xì)化可再生電力采購(gòu)比例和重點(diǎn)用途。甚至可以效仿德國(guó)，對(duì)上網(wǎng)的光伏發(fā)電實(shí)行全部政府收購(gòu)、固定收購(gòu)價(jià)格的制度。只有讓光伏發(fā)電成為一種投資，才是做大這項(xiàng)產(chǎn)業(yè)的最大推動(dòng)力。德國(guó)就是憑借這些優(yōu)惠政策使全國(guó)的光伏發(fā)電裝機(jī)超過(guò)100萬(wàn)千瓦，超越日本成為世界第一的。 其次，鼓勵(lì)民用上網(wǎng)。借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)逐步啟動(dòng)和實(shí)施真正意義的我國(guó)和各省市的光伏屋頂計(jì)劃，確立光伏發(fā)電在全國(guó)電力能源結(jié)構(gòu)中的地位。比如可以借鑒一些發(fā)達(dá)國(guó)家普通建設(shè)必須要有光伏產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)達(dá)地區(qū)公共設(shè)施、政府建筑必須采用太陽(yáng)能的剛性政策。 第三，建立專(zhuān)項(xiàng)資金扶持專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)用，在金融財(cái)稅等環(huán)節(jié)實(shí)施費(fèi)用減免政策。如目前國(guó)內(nèi)電費(fèi)中抽出專(zhuān)項(xiàng)資金到光伏產(chǎn)業(yè)中；貧困地區(qū)發(fā)展光伏用電，政府補(bǔ)貼一部分，企業(yè)支持一部分，以成本價(jià)支持等。太陽(yáng)能利用是未來(lái)能源發(fā)展的大勢(shì)所趨，據(jù)國(guó)際能源署預(yù)測(cè)，2020年世界光伏發(fā)電的發(fā)電量將占總發(fā)電量的2%。今后應(yīng)大力扶持上游高純度硅原材料產(chǎn)業(yè)，降低光伏電池成本，進(jìn)而加快光伏并網(wǎng)電站成本的降低和應(yīng)用推廣。7 、建議7.1 、核心材料生產(chǎn)要規(guī)?；?guó)產(chǎn)化。要解決“兩頭在外”這一最根本的問(wèn)題,突破口在于要自己掌握高純度多晶硅的提純技術(shù)。世界上只有少數(shù)國(guó)家具備高純度多晶硅的提純的能力,其核心技術(shù)長(zhǎng)期對(duì)外封鎖,雖然最近2年有所放松,愿意向我們輸出核心技術(shù),但我們也必須能自己擁有這個(gè)技術(shù),并使其生產(chǎn)規(guī)?；?這樣才能真正意義上做到核心器件的全面國(guó)產(chǎn)化。這個(gè)問(wèn)題的解決需要科技界、工業(yè)界、產(chǎn)業(yè)界共同的努力,突破技術(shù)瓶頸,為此,科技部已經(jīng)863計(jì)劃的第一年2005年就重大技術(shù)與專(zhuān)題方面做出了部署。7.2 、專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)要系統(tǒng)化、全面化。目前我國(guó)相關(guān)的高等院校和研究機(jī)構(gòu)偏重于太陽(yáng)能材料的研究,在高層次高技術(shù)方面上投入較多,而在涉及到生產(chǎn)工藝這較低層次方面上投入不足。我們認(rèn)為教育部可以批準(zhǔn)在太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)的所在省市建立相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)基地或在相關(guān)院校開(kāi)設(shè)太陽(yáng)能系統(tǒng)工程專(zhuān)業(yè),以校才。在太陽(yáng)能企業(yè)所在地的高?？梢蚤_(kāi)設(shè)太陽(yáng)能系統(tǒng)工程中技術(shù)層次低的專(zhuān)業(yè),為太陽(yáng)能企業(yè)培養(yǎng)一線(xiàn)技術(shù)生產(chǎn)操作人員。7.3 、國(guó)家扶植要政策化、普及化。目前,許多國(guó)家正在制訂中長(zhǎng)期太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)計(jì)劃,美國(guó)能源部推出了國(guó)家光伏計(jì)劃、太陽(yáng)能路燈計(jì)劃,日本推出了陽(yáng)光計(jì)劃。雖然我國(guó)有關(guān)部委在2002年啟動(dòng)了西部省區(qū)無(wú)電鄉(xiāng)通電計(jì)劃,通過(guò)太陽(yáng)能和小型風(fēng)力發(fā)電解決西部七省區(qū)無(wú)電鄉(xiāng)的用電問(wèn)題,但與太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,扶植力度明顯不夠。要全面推動(dòng)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,必須使太陽(yáng)能走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù),為老百姓所熟悉、了解、接受,政府應(yīng)該出臺(tái)一些具體的鼓勵(lì)政策。如:在光照好的地區(qū)可以鼓勵(lì)建造太陽(yáng)能屋頂照明取暖系統(tǒng)的房屋,這部分的技術(shù)和資金由國(guó)家來(lái)提供和保證;可以要求每個(gè)城市的公共場(chǎng)所的照明燈一半為太陽(yáng)能路燈一半為電燈,在能使用太陽(yáng)能路燈的時(shí)候就只使用太陽(yáng)能路燈,陰天或雨天則可以使用電燈,國(guó)家可以出臺(tái)相關(guān)政策使之列入每個(gè)城市的政府節(jié)能考核項(xiàng)目。8 、總結(jié)雖然目前光伏發(fā)電的成本還比較高，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，隨著技術(shù)的提升，太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)成本的持續(xù)下降，以及其他傳統(tǒng)能源形式的逐漸飽和，太陽(yáng)能可能將在2030年以后成為主流的能源形式之一。而針對(duì)目前中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)存在的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)相關(guān)可研機(jī)構(gòu)和企業(yè)應(yīng)該潛心于基礎(chǔ)研究、技術(shù)改造和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，做到厚積而薄發(fā)。針對(duì)目前光伏發(fā)電成本高、國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)對(duì)出口依存度過(guò)高的特點(diǎn)，中國(guó)應(yīng)該加