非晶硅太陽(yáng)能電池報(bào)告

1、非晶硅太陽(yáng)能電池行業(yè)調(diào)研報(bào)告一、太陽(yáng)能電池概述1.1 太陽(yáng)能電池原理太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。太陽(yáng)能電池以光電效應(yīng)工作的結(jié)晶體太陽(yáng)能電池和薄膜式太陽(yáng)能電池為主流，而以光化學(xué)效應(yīng)工作的濕式太陽(yáng)能電池則還處于萌芽階段。太陽(yáng)能電池工作原理的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體pn結(jié)的光生伏特效應(yīng)。所謂光生伏特效應(yīng)就是當(dāng)物體受到光照時(shí)，物體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流的一種效應(yīng)。為了理解太陽(yáng)能電池的運(yùn)做，我們需要考慮材料的屬性并且同時(shí)考慮太陽(yáng)光的屬性。太陽(yáng)能電池包括兩種類型材料，通常意義上的p型硅和n型硅。在純凈的硅晶體中，自由電子和空穴的數(shù)目是相等的。如果在硅晶體摻雜了能俘

2、獲電子的硼、鋁、鎵、銦等雜質(zhì)元素，那么就構(gòu)成p型半導(dǎo)體。如果在硅晶體面中摻入能夠釋放電子的磷、砷、銻等雜質(zhì)元素，那么就構(gòu)成了n型半導(dǎo)體。若把這兩種半導(dǎo)體結(jié)合在一起，由于電子和空穴的擴(kuò)散，在交接面處便會(huì)形成pn結(jié)，并在結(jié)的兩邊形成內(nèi)建電場(chǎng)。太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體 p-n結(jié)上，形成新的空穴-電子對(duì)，在p-n結(jié)電場(chǎng)的作用下，空穴由n 區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。這就是光電效應(yīng)，也是太陽(yáng)能電池的工作原理。1.2 太陽(yáng)能電池種類太陽(yáng)能電池的種類有很多，按材料來(lái)分，有硅基太陽(yáng)能電池（單晶，多晶，非晶），化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池（砷化鎵（gaas），磷化銦（inp），碲化鎘（cdte）,

3、銅銦鎵硒（cigs），有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池(酞青，聚乙炔)，染料敏化太陽(yáng)能電池，納米晶太陽(yáng)能電池；按結(jié)構(gòu)來(lái)分，有體結(jié)晶型太陽(yáng)能電池和薄膜太陽(yáng)能電池。1.3 太陽(yáng)能電池發(fā)展趨勢(shì)市場(chǎng)發(fā)展的需求和發(fā)電成本降低的需要是太陽(yáng)能光伏技術(shù)發(fā)展的“原動(dòng)力”；同時(shí)，技術(shù)進(jìn)步也是促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。幾十年來(lái)，圍繞著降低成本的各種研究工作取得了輝煌成就，表現(xiàn)在電池效率不斷提高、硅片厚度持續(xù)減薄、新材料應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)化技術(shù)改進(jìn)等方面，對(duì)降低光伏發(fā)電成本起到了決定性作用。 1.3.1 電池效率不斷提高單晶硅電池的實(shí)驗(yàn)室效率已經(jīng)從50 年代的6提高目前的24.7（商業(yè)化效率1620）；多晶硅電池實(shí)驗(yàn)室效率目前達(dá)到了2

4、0.3（商業(yè)化效率1416）。薄膜電池的研究工作也獲得了很大成功，非晶硅薄膜電池實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定效率達(dá)到了13、碲化鎘（cdte）電池實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定效率達(dá)到16.4、銅銦硒（cis）電池實(shí)驗(yàn)室效率達(dá)到19.5。其他新型電池，如多晶硅薄膜電池、染料敏化電池、有機(jī)電池等不斷取得進(jìn)展，更高效率的復(fù)合型電池也受到廣泛的關(guān)注。年份薄晶硅電池薄膜硅電池超高效電池cis電池染料電池201016（20）12（15）28（40）13（19）6（10）202019（25）14（18）35（45）18（25）10（15）203022（25）18（20）40（50）22（25）15（18）表1.1 預(yù)測(cè)20102030年主要太

5、陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率（%）1.3.2 商業(yè)化電池硅片厚度不斷降低降低硅片厚度是減少硅材料消耗、降低太陽(yáng)能電池成本的有效技術(shù)措施。30多年來(lái)，太陽(yáng)能電池硅片厚度從70 年代的450500m 降低到目前的180280m，降低了一半以上，硅材料用量大大減少，對(duì)降低太陽(yáng)能電池成本起到了重要的作用。年代厚度（um）硅材料用量 t/mw20世紀(jì)70年代450-5002020世紀(jì)80年代400-45016-2020世紀(jì)90年代350-40013-162006年180-24012-132010年150-18010-112020年80-1008-10表1.2 太陽(yáng)能電池厚度及用硅量預(yù)測(cè)1.3.3 生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)

6、大生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大和自動(dòng)化持續(xù)提高是太陽(yáng)能電池生產(chǎn)成本降低的重要方面。太陽(yáng)電池單廠生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)從上世紀(jì)80年代的15mw/年發(fā)展到90年代的530mw/年和本世紀(jì)的50500mw/年。生產(chǎn)規(guī)模與成本降低的關(guān)系體現(xiàn)在學(xué)習(xí)曲線率lr（learning curve rate）上，即生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大1倍，生產(chǎn)成本降低的百分比。對(duì)于太陽(yáng)電池來(lái)說(shuō)，30年代統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，lr20（含技術(shù)進(jìn)步在內(nèi)），是所有可再生能源發(fā)電技術(shù)中最大的，是現(xiàn)代集約化經(jīng)濟(jì)的最佳體現(xiàn)者之一。1.3.4 組件成本大幅降低光伏組件成本3年來(lái)降低了2個(gè)數(shù)量級(jí)。2003年世界重要廠商的成本為22.3 美元/wp，售價(jià)2.53美元/wp，2004

7、年以后因能源及原材料緊缺，價(jià)格有所回升。1.3.5 電池技術(shù)快速發(fā)展2004 年各種電池技術(shù)的市場(chǎng)份額中，其中多晶硅56，單晶硅29，hit電池（非晶硅（p型）/單晶硅（n型）異質(zhì)結(jié)電池）5，其他為薄膜電池，共計(jì)約7。多晶硅電池在1998 年開始超過(guò)單晶硅后一直持續(xù)增長(zhǎng)，各種薄膜電池的絕對(duì)生產(chǎn)量近年來(lái)也在穩(wěn)定增加，反映出技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)力量?？偟膩?lái)說(shuō)，作為太陽(yáng)能電池的材料，iii-v 族化合物及cis等系由稀有元素所制備，盡管以它們制成的太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率很高，但從材料來(lái)源看，這類太陽(yáng)能電池將來(lái)不可能占據(jù)主導(dǎo)地位。而另兩類電池，納米晶太陽(yáng)能電池和有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池，它們的研究剛剛起步，技術(shù)不是

8、很成熟，仍處于探索階段，短時(shí)間內(nèi)不可能替代硅系太陽(yáng)能電池。因此，從轉(zhuǎn)換效率和材料的來(lái)源角度講，今后發(fā)展的重點(diǎn)仍是硅太陽(yáng)能電池特別是多晶硅和非晶硅薄膜電池。由于多晶硅和非晶硅薄膜電池具有較高的轉(zhuǎn)換效率和相對(duì)較低的成本，將最終取代單晶硅電池，成為市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品。下面我將重點(diǎn)講述著三種硅基太陽(yáng)能電池的制作工藝和優(yōu)缺點(diǎn)，以及在今后的發(fā)展中需要解決的問(wèn)題。二硅基太陽(yáng)能電池2.1 單晶硅太陽(yáng)能電池 單晶硅太陽(yáng)能電池是當(dāng)前開發(fā)得最快、應(yīng)用最為廣泛的一種太陽(yáng)能電池，它的構(gòu)造和生產(chǎn)工藝已定型，產(chǎn)品已廣泛用于空間和地面。其生產(chǎn)工藝流程如下：將單晶硅棒切成片，一般片厚約0.3毫米。硅片經(jīng)過(guò)拋磨、清洗等工序，制成待加

9、工的原料硅片。加工太陽(yáng)能電池片，首先要在硅片上摻雜和擴(kuò)散，一般摻雜物為微量的硼、磷、銻等。擴(kuò)散是在石英管制成的高溫?cái)U(kuò)散爐中進(jìn)行。這樣就硅片上形成pn結(jié)。然后采用絲網(wǎng)印刷法，精配好的銀漿印在硅片上做成柵線，經(jīng)過(guò)燒結(jié)，同時(shí)制成背電極，并在有柵線的面涂覆減反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉。因此，單晶硅太陽(yáng)能電池的單體片就制成了。單體片經(jīng)過(guò)抽查檢驗(yàn)，即可按所需要的規(guī)格組裝成太陽(yáng)能電池組件（太陽(yáng)能電池板），用串聯(lián)和并聯(lián)的方法構(gòu)成一定的輸出電壓和電流。最后用框架和材料進(jìn)行封裝。2.2多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池 通常的晶體硅太陽(yáng)能電池是在厚度200350m 的高質(zhì)量硅片上制成的，這種硅片從提拉或澆鑄的

10、硅錠上鋸割而成。因此實(shí)際消耗的硅材料更多。為了節(jié)省材料，人們從70 年代中期就開始在廉價(jià)襯底上沉積多晶硅薄膜。多晶硅（poly-si）薄膜是由許多大小不等和具有不同晶面取向的小晶粒構(gòu)成的。其晶粒尺寸一般約在幾十至幾百nm級(jí)，大顆粒尺寸可達(dá)m級(jí)。高質(zhì)量的半導(dǎo)體多晶硅薄膜的許多性能參數(shù)，都可用單晶硅（c-si）薄膜和非晶硅氫合金（a-si：h）薄膜的參數(shù)來(lái)代替。多晶硅薄膜在長(zhǎng)波段具有高光敏性，對(duì)可見(jiàn)光能有效吸收，又具有與晶體硅一樣的光照穩(wěn)定性，因此被公認(rèn)為是高效、低耗的理想光伏器件材料。目前制備多晶硅薄膜電池多采用化學(xué)氣相沉積法，包括低壓化學(xué)氣相沉積（lpcvd）和等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（pecv

11、d）工藝。此外，液相外延法（lppe）和濺射沉積法也可用來(lái)制備多晶硅薄膜電池。多晶硅薄膜可在600以下的低溫沉積，隨后用激光加熱晶化或固相結(jié)晶等方法形成。電池襯底可采用玻璃甚至塑料類的柔性材料。也可以直接在高溫下生長(zhǎng)形成多晶硅薄膜，生長(zhǎng)溫度大于1000，硅的沉積速率約為5nmmin。生長(zhǎng)溫度高就需要選擇耐高溫襯底材料，目前通常采用低質(zhì)量的硅、石墨或陶瓷材料。由于在高溫下生長(zhǎng)薄膜，獲得的多晶硅薄膜具有較好的結(jié)晶性，晶粒尺寸較大。低溫制備多晶硅薄膜電池，一般采用cvd方法。由低溫沉積的薄膜，晶粒尺寸較小，獲得的電池效率不高。要獲得10%15%的效率，晶粒尺寸須大于l00nm。高溫制備多晶硅薄膜電池

12、，一般采用液相外延法（lppe）、區(qū)熔再結(jié)晶（zmr）及低壓化學(xué)氣相沉積（lpcvd），apcvd、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（pecvd）等方法。先在耐高溫襯底材料上生長(zhǎng)厚度為1020nm 的多晶硅薄膜，再利用晶體硅電池常規(guī)制備工藝進(jìn)行p-n 結(jié)及電極制備。化學(xué)氣相沉積主要是以sih2cl2、sihcl3、sicl4 或sih4，為反應(yīng)氣體,在一定的保護(hù)氣氛下反應(yīng)生成硅原子并沉積在加熱的襯底上，襯底材料一般選用si、sio2、si3n4等。但研究發(fā)現(xiàn)，在非硅襯底上很難形成較大的晶粒,并且容易在晶粒間形成空隙。解決這一問(wèn)題辦法是先用 lpcvd在襯底上沉熾一層較薄的非晶硅層，再將這層非晶硅層退火，

13、得到較大的晶粒，然后再在這層籽晶上沉積厚的多晶硅薄膜，因此，再結(jié)晶技術(shù)無(wú)疑是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，目前采用的技術(shù)主要有固相結(jié)晶法和中區(qū)熔再結(jié)晶法。多晶硅薄膜電池除采用了再結(jié)晶工藝外，另外采用了幾乎所有制備單晶硅太陽(yáng)能電池的技術(shù)，這樣制得的太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率明顯提高。德國(guó)費(fèi)萊堡太陽(yáng)能研究所采用區(qū)館再結(jié)晶技術(shù)在fz si襯底上制得的多晶硅電池轉(zhuǎn)換效率為19，日本三菱公司用該法制備電池，效率達(dá)16.42%。液相外延（lpe）法的原理是通過(guò)將硅熔融在母體里，降低溫度析出硅膜。美國(guó)astro power 公司在耐高溫襯底上制備的多晶硅薄膜電池效率己達(dá)16%，而且認(rèn)為通過(guò)降低多層減反射膜中氧化層的厚度到100

14、a，并增加基體材料的擴(kuò)散長(zhǎng)度，電池效率可達(dá)l8%。2.3 非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池開發(fā)太陽(yáng)能電池的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題就是：提高轉(zhuǎn)換效率和降低成本。由于非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的成本低，便于大規(guī)模生產(chǎn)，普遍受到人們的重視并得到迅速發(fā)展，其實(shí)早在70年代初，carlson 等就已經(jīng)開始了對(duì)非晶硅電池的研制工作，近幾年它的研制工作得到了迅速發(fā)展，目前世界上已有許多家公司在生產(chǎn)該種電池產(chǎn)品。非晶硅半導(dǎo)體材料的最基本特征是組成原子的排列為長(zhǎng)程無(wú)序、短程有序，原子的鍵合類似晶體硅，形成一種共價(jià)無(wú)規(guī)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這結(jié)構(gòu)，不是無(wú)規(guī)理想的網(wǎng)絡(luò)模型，其中含有一定量的結(jié)構(gòu)缺陷、懸掛鍵、斷鍵和空洞等。非晶硅電池的工作原理與單晶硅電池類

15、似，都是利用半導(dǎo)體的光生伏特效應(yīng)實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。與單晶硅電池不同的是，非晶硅電池光生載流子只有漂移運(yùn)動(dòng)而無(wú)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，原因是由于非晶硅結(jié)構(gòu)中的長(zhǎng)程無(wú)序和無(wú)規(guī)網(wǎng)絡(luò)引起的極強(qiáng)散射作用，使載流子的擴(kuò)散長(zhǎng)度很短。如果在光生載流子的產(chǎn)生處或附近沒(méi)有電場(chǎng)存在，則光生載流子受擴(kuò)散長(zhǎng)度的限制，將會(huì)很快復(fù)合而不能吸收。為能有效地收集光生載流子，將電池設(shè)計(jì)成為pin型，其中p層是入射光層，i層是本征吸收層，處在p和n產(chǎn)生的內(nèi)建電場(chǎng)中。當(dāng)入射光通過(guò)p+層進(jìn)入i層后，產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，光生載流子一旦產(chǎn)生后就由內(nèi)建電場(chǎng)分開，空穴漂移到p+邊，電子飄移到n 邊，形成光生電流和光生電壓。非晶硅光學(xué)帶隙為1.7ev, 使得材料本

16、身對(duì)太陽(yáng)輻射光譜的長(zhǎng)波區(qū)域不敏感，這樣一來(lái)就限制了非晶硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。此外，其光電效率會(huì)隨著光照時(shí)間的延續(xù)而衰減，即所謂的光致衰退s-w效應(yīng)，使得電池性能不穩(wěn)定。解決這些問(wèn)題的途徑就是制備疊層太陽(yáng)能電池，疊層太陽(yáng)能電池是由在制備的p、i、n層單結(jié)太陽(yáng)能電池上再沉積一個(gè)或多個(gè)p-i-n子電池制得的。疊層太陽(yáng)能電池提高轉(zhuǎn)換效率、解決單結(jié)電池不穩(wěn)定性的關(guān)鍵問(wèn)題在于：它把不同禁帶寬度的材科組臺(tái)在一起，提高了光譜的響應(yīng)范圍；頂電池的i層較薄，光照產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度變化不大，保證i層中的光生載流子抽出；底電池產(chǎn)生的載流子約為單電池的一半，光致衰退效應(yīng)減小；疊層太陽(yáng)能電池各子電池是串聯(lián)在一起的。非晶硅薄

17、膜太陽(yáng)能電池的制備方法有很多，襯底可以為玻璃、不銹鋼、特種塑料、陶瓷等（圖3.2 為非晶硅薄膜電池結(jié)構(gòu)的示意圖）。玻璃襯底的非晶硅電池，光從玻璃面入射，電池的電流從透明導(dǎo)電膜（tco）和鋁電極引出。不銹鋼襯底的非晶硅電池與單晶硅電池類似，在透明導(dǎo)電膜上制備梳狀銀電極，電池的電流從銀電極和不銹鋼引出。雙疊層的結(jié)構(gòu)有兩種：一種是兩層結(jié)構(gòu)使用相同的非晶硅材料；一種是上層使用非晶硅合金，下層使用非晶硅鍺合金，以增加對(duì)長(zhǎng)波光的吸收；上層使用寬能隙的非晶硅合金做本征層，以吸收藍(lán)光光子；中間層用含鍺約15%的中等帶隙的非晶硅鍺合金，以吸收紅光。三疊層的結(jié)構(gòu)與雙疊層的結(jié)構(gòu)類似。非晶硅材料由氣相沉積法形成的。根

18、據(jù)離解和沉積方法的不同，可分為輝光放電分解法（gd）、濺射法（sp）、真空蒸發(fā)法、光化學(xué)氣相沉積法（cvd）和熱絲法（hw）等多種。其中等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法（pecvd）是已被普遍采用的方法，在pecvd沉積非晶硅的方法中，pecvd的原料氣一般采用sih4，和h2，制備疊層電池時(shí)用sih4，和geh4，加入b2h6，和ph5可同時(shí)實(shí)現(xiàn)摻雜。sih4和geh4在低溫等離子體的作用下分解產(chǎn)生asi或asice 薄膜。此法具有低溫工藝和大面積薄膜的生產(chǎn)等特點(diǎn)，適合于大規(guī)模生產(chǎn)。 非晶硅電池具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）制造成本低。這是因?yàn)椋喊雽?dǎo)體層光吸收系數(shù)比晶體硅大一個(gè)數(shù)量級(jí)，電池厚度只需1m 左右，

19、約為晶體硅電池的1/300，可節(jié)省大量硅材料?？芍苯映练e出薄膜，沒(méi)有切片損失。可采用集成技術(shù)在電池制備過(guò)程中一次完成組件，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單。電池的pin 結(jié)是在20.0左右的溫度下制造的，比晶體硅電池的8001000的高溫低得多，能源消耗小。電池的單片面積可大到0.71.0m2，組裝方便，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。（2）能源消耗的回收期短。每平方米非晶硅電池的生產(chǎn)能耗僅為l00kwh左右，能源回收期僅為l1.5a，比晶體硅低得多。（3）發(fā)電量多。據(jù)測(cè)試，在相同條件下，非晶硅電池的發(fā)電量較單晶硅電池高8%左右，較多晶硅電池高13%左右。（4）售價(jià)低。目前約比晶體硅電池的售價(jià)約低1/41/3。2.4 三種太

20、陽(yáng)能電池性能分析和亟待解決的問(wèn)題2.4.1 性能分析種類優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)轉(zhuǎn)換效率單晶硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化效率最高，技術(shù)最為成熟硅消耗量大，成本高，工藝復(fù)雜16%-20%多晶硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化效率較高多晶硅生產(chǎn)工藝復(fù)雜，供應(yīng)受限制14%-16%非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池成本低，可大規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率不高，光致衰退效率9%-13%2.4.2 需要解決的問(wèn)題由以上對(duì)比可以看出，以后多晶硅和非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池由于具有較高的轉(zhuǎn)換效率和較低的生產(chǎn)成本，會(huì)越來(lái)越受到投資者的關(guān)注。但是它們也面臨著一些需要解決的問(wèn)題。多晶硅薄膜電池具有效率較高、性能穩(wěn)定及成本低的優(yōu)點(diǎn)，是降低太陽(yáng)能電池成本的最有效的方法，但目前尚存在如下問(wèn)題：多晶

21、硅薄膜低溫沉積，質(zhì)量差，薄膜晶粒尺寸小，電池效率低。多晶硅薄膜高溫沉積，適于生長(zhǎng)優(yōu)質(zhì)多晶硅薄膜的廉價(jià)而優(yōu)良的襯底材料。因而今后應(yīng)著重研發(fā)如下問(wèn)題：大面積、大晶粒薄膜的生長(zhǎng)技術(shù)；進(jìn)一步提高薄膜的生長(zhǎng)速率；薄膜缺陷的控制技術(shù)；優(yōu)質(zhì)、價(jià)廉襯底材料的研發(fā)；電池優(yōu)良設(shè)計(jì)、表面結(jié)構(gòu)技術(shù)及背反射技術(shù)等的研究。非晶硅薄膜電池作為地面電源應(yīng)用的最主要問(wèn)題，是效率低、穩(wěn)定性差。目前實(shí)驗(yàn)室效率己達(dá)15，但生產(chǎn)中電池組件的穩(wěn)定效率僅為5.5%7.5。引起效率低、穩(wěn)定性差的主要原因是光誘導(dǎo)衰變，即所謂的sw效應(yīng)。用氫稀釋硅烷方法生長(zhǎng)的a-si和a-sige 薄膜可以抑制光誘導(dǎo)衰變，提高效率。使用雙疊層、三疊層或多疊層結(jié)

22、構(gòu)可以增加光譜響應(yīng)，提高效率。但從工業(yè)化生產(chǎn)和地面電源應(yīng)用的要求來(lái)看，問(wèn)題還遠(yuǎn)未得到令人滿意的解決，仍有許多工作要做。關(guān)于非晶硅電池的衰降問(wèn)題，許多科研人員已進(jìn)行多年的研究實(shí)驗(yàn)，并還在繼續(xù)進(jìn)行著，主要內(nèi)容有：高質(zhì)量本征非晶硅材料的研究（包括晶化技術(shù)），減少光生亞穩(wěn)態(tài)密度，提高穩(wěn)定性。質(zhì)量n 型和p 型非晶硅材料的研究，改善薄膜完整性，提高摻雜效率，增強(qiáng)內(nèi)建電場(chǎng)，提高電池的穩(wěn)定性。改善非晶硅電池內(nèi)部界面，降低界面態(tài)，減小界面復(fù)合，提高輸運(yùn)效率、轉(zhuǎn)換效率和電池的穩(wěn)定性。優(yōu)質(zhì)a-si：ge 合金材料的研究，進(jìn)一步完善雙結(jié)、三結(jié)、多帶隙非晶硅電池，提高效率和電池的穩(wěn)定性。目前非晶硅太陽(yáng)能電池的研究已取

23、得兩大進(jìn)展：第一、三疊層結(jié)構(gòu)非晶硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)到13，創(chuàng)下新的記錄；第二、三疊層太陽(yáng)能電池年生產(chǎn)能力達(dá)5mw。美國(guó)聯(lián)合太陽(yáng)能公司（vssc）制得的單結(jié)太陽(yáng)能電池最高轉(zhuǎn)換效率為9.3%，三帶隙三疊層電池最高轉(zhuǎn)換效率為13。三、光伏系統(tǒng)的特殊應(yīng)用光伏系統(tǒng)具有很多用途，它可以比一個(gè)硬幣還小也可以比一個(gè)足球場(chǎng)那么大，可以為一個(gè)手表提供電力也可以為一個(gè)小城鎮(zhèn)供電，而它所需要的能源僅僅是太陽(yáng)光。光伏系統(tǒng)的這些優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合它的簡(jiǎn)潔的工作方式，使之成為適用于很多獨(dú)立特殊應(yīng)用的能源，前景尤為誘人。本章將著重討論光伏系統(tǒng)的特殊應(yīng)用。3.1 空間應(yīng)用 在應(yīng)用的早期，由于光伏系統(tǒng)的成本高，它僅僅應(yīng)用于空間領(lǐng)域。

24、太陽(yáng)能電池不斷地被用來(lái)為太空飛船、人造衛(wèi)星、以及火星探測(cè)器進(jìn)行供電。正如預(yù)期的，由于空間應(yīng)用對(duì)可靠性的高要求，應(yīng)用于空間技術(shù)上的產(chǎn)品都執(zhí)行很高的標(biāo)準(zhǔn)以及非常嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量控制。同時(shí)由于太空船對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量以及面積的限制，對(duì)太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率也有很高的要求。由于光伏太陽(yáng)能板占人造衛(wèi)星總重量的10%-20%，占總成本的10%-30%，所以太陽(yáng)能電池的重量及成本的降低成為下一代空間用太陽(yáng)能電池的研究方向。很多空間太陽(yáng)能電池采用砷化鎵以及相關(guān)的化合物制作，砷化鎵電池與晶體硅太陽(yáng)能電池相比具有更高的光電轉(zhuǎn)換效率，但是需要更高的成本。 3.2 無(wú)線電通訊和光纖網(wǎng)絡(luò) 在許多國(guó)家無(wú)線電通訊的中繼站都是用光伏

25、電池供電的。這樣的系統(tǒng)適合荒蕪的地區(qū)，比如像澳大利亞這樣人口密度很低的國(guó)家。多年以來(lái)無(wú)線電通信是澳大利亞光伏市場(chǎng)的一個(gè)支柱性的應(yīng)用方向。telecom公司于1972年第一次做實(shí)驗(yàn)將光伏發(fā)電應(yīng)用于無(wú)線電通信，現(xiàn)在該公司仍然是光伏市場(chǎng)的主要客戶之一。在澳大利亞以及世界各地，采用光纖主干網(wǎng)進(jìn)行信息傳輸是極為普遍的。光伏發(fā)電被作為那些距離電力網(wǎng)絡(luò)很遠(yuǎn)的中繼站的能源供給。研究人員正在考慮應(yīng)用特殊設(shè)計(jì)的高效率光伏設(shè)備，將能量轉(zhuǎn)化為激光從而能夠沿光纖傳播。3.3室內(nèi)使用的消費(fèi)光伏產(chǎn)品光伏消費(fèi)品已經(jīng)是一個(gè)非常大的市場(chǎng)，并且以非常快的速度在增長(zhǎng)。目前這個(gè)市場(chǎng)主要被日本的制造商壟斷，產(chǎn)品如電子手表、電子計(jì)算器以及

26、小型電動(dòng)玩具等，它們主要主要使用廉價(jià)的非晶硅太陽(yáng)能電池進(jìn)行供電。當(dāng)然較大的光伏消費(fèi)品也日益流行，比如路燈、庭院燈、手電筒等。光伏消費(fèi)品的實(shí)際發(fā)電總量或許被高估了，這是因?yàn)榻y(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)所采用的輻射照度是1000w/m2。然而，這些消費(fèi)品上所用的電池主要是為室內(nèi)設(shè)計(jì)的，由于光照的不足以及電阻的損失，實(shí)際輸出遠(yuǎn)小于標(biāo)定的輸出，即使用于戶外也不例外。3.4 電池充電器在使用可充電電池作為電源的場(chǎng)合，太陽(yáng)能電池組件可以在電量不足的時(shí)候用于充電以保證電量的充足，還可以用來(lái)彌補(bǔ)充電電池的自放電。這樣的應(yīng)用在游艇以及休閑交通工具上已經(jīng)普遍應(yīng)用。將來(lái)，在筆記本電腦、拖拉機(jī)和汽車上的類似應(yīng)用也將逐漸增加。3.5 發(fā)展

27、中國(guó)家的光伏發(fā)電盡管有一些小的電池供電電器在某些地區(qū)使用，消費(fèi)者必須到電池充電中心進(jìn)行充電，發(fā)展中國(guó)家仍有將近40%的人無(wú)法得到電力供應(yīng)。在這些邊遠(yuǎn)地區(qū)，燃料的供應(yīng)以及柴油發(fā)電機(jī)的維護(hù)比較困難，這樣對(duì)于光伏發(fā)電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)存在一個(gè)潛在的并且巨大的市場(chǎng)，這樣的應(yīng)用有：(1) 家庭照明，包括太陽(yáng)能電燈；(2) 家用電源；(3) 用于教育和娛樂(lè)的電視機(jī)或者收音機(jī)；(4) 無(wú)線電話和通信系統(tǒng)；(5) 飲用水凈化系統(tǒng)；(6) 家庭用水或者灌溉用水的水泵系統(tǒng)；(7) 醫(yī)用和疫苗用冷藏設(shè)備；(8) 社區(qū)共用設(shè)施；(9) 生產(chǎn)和生活用電.每一項(xiàng)這樣的應(yīng)用都可以設(shè)計(jì)成一個(gè)獨(dú)立的光伏發(fā)電系統(tǒng)，與滿足多種應(yīng)用的村落電網(wǎng)

28、連接。國(guó)際能源協(xié)會(huì)的光伏發(fā)電系統(tǒng)項(xiàng)目包含發(fā)展中國(guó)家計(jì)劃，并已經(jīng)開始運(yùn)作，光伏發(fā)電由于可靠性高、壽命長(zhǎng)、以及維護(hù)費(fèi)用低而顯得非常吸引人。但是，用戶的持續(xù)支持、對(duì)用戶相關(guān)知識(shí)的教育和培訓(xùn)是必須的，這樣才可以避免系統(tǒng)的高失效率，如今這方面的管理與以前相比要好得多。另外，光伏組件模塊化的特性使得無(wú)論是小規(guī)模還是大規(guī)模的系統(tǒng)都能夠安裝在任何地方，并且可以隨著需求后續(xù)可以增加系統(tǒng)的容量。然而由于光伏系統(tǒng)的成本很高，大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家的村莊在使用這樣的供電系統(tǒng)時(shí)需要財(cái)政上的支持。3.6 照明僅在美國(guó)，就已經(jīng)安裝了成千上萬(wàn)的太陽(yáng)能照明系統(tǒng)。這其中大部分（約80%）是200w-400w的系統(tǒng)。在世界上的很多邊遠(yuǎn)地

29、區(qū)，太陽(yáng)能直流照明相對(duì)于煤油燈、蓄電池?zé)?、蠟燭、柴油或者汽油發(fā)電機(jī)照明更為廉價(jià)，當(dāng)然與架設(shè)電網(wǎng)相比就更為經(jīng)濟(jì)了。即使在城市地區(qū)，也經(jīng)常使用太陽(yáng)能燈以避免從地下埋設(shè)輸電線或者高架電線進(jìn)行電力的輸送。這樣的應(yīng)用，例如不需要電工就能安裝的庭院燈，越來(lái)越受到人們的歡迎?，F(xiàn)在的一些太陽(yáng)能照明的應(yīng)用主要有：（1） 廣告牌；（2） 警示燈；（3） 公共交通遮雨棚；（4） 緊急警報(bào)燈；（5） 路況區(qū)域照明（如賽道，街道）（6） 家庭用照明近幾年來(lái)燈的效率大大地提高，但是趨勢(shì)仍然是如何使更高功率的燈變得更高效。有益于提高照明效率的技術(shù)主要包括：（1） 光敏控制器件（當(dāng)光線很暗的時(shí)候開燈，當(dāng)光線足夠時(shí)關(guān)燈的裝置）

30、（2） 計(jì)時(shí)器（用于記錄燈的工作周期或者代碼以便于分析）（3） 開關(guān)（用于允許手動(dòng)控制，尤其是家庭用戶）（4） 傳感器，例如運(yùn)動(dòng)探測(cè)器和紅外探測(cè)器（對(duì)安全系統(tǒng)尤為有用）.四、國(guó)內(nèi)外非晶硅太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)及市場(chǎng)分析 4.1 世界光伏產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展趨勢(shì)世界各國(guó)都對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電給予大力支持。2005 年全世界太陽(yáng)能電池的產(chǎn)量為1817.7 兆瓦，比2004 年增長(zhǎng)52.2%，其中日本的產(chǎn)量達(dá)到824.3 兆瓦，比2004 年618 兆瓦增長(zhǎng)33.4%，是全世界第一大生產(chǎn)國(guó)，占全世界45.3%；歐洲太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)量為515.3 兆瓦, 比2004 年308 兆瓦增長(zhǎng)67.3%；美國(guó)太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)量為

31、154.8 兆瓦, 比2004 年139 兆瓦增長(zhǎng)11.4%；其他國(guó)家地區(qū)太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)量為323.3 兆瓦, 比2004 年140.1 兆瓦增長(zhǎng)151%，大幅增長(zhǎng)，中國(guó)、臺(tái)灣增長(zhǎng)很快。2005年，世界光伏市場(chǎng)安裝量1460mw，比2004 年增長(zhǎng)34，其中德國(guó)安裝最多，為837mw，比2004 年增長(zhǎng)53，占世界總安裝量的57；歐洲為920mw，占總世界安裝量的63，日本安裝量292mw，增幅為14，占世界總安裝量的20；美國(guó)安裝量為102mw，占世界總安裝量的7，其他安裝量為146mw，占世界總安裝量的10。至2005 年，全世界光伏系統(tǒng)累計(jì)安裝量已超過(guò)5gw，2005 年一年內(nèi)投資太陽(yáng)

32、能電池制造業(yè)的資金超過(guò)10 億美元。根據(jù)光伏市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)，到2010 年，全世界光伏市場(chǎng)年安裝量將在3.2g 到3.9gw 之間，而光伏工業(yè)年收入將達(dá)到186億 美元到231 億美元。日本和歐美各國(guó)都提出了各自的中長(zhǎng)期pv 發(fā)展路線圖。按日本的pv 路線圖（tv roadmap 2030），到2030 年pv 電力將達(dá)到居民電力消耗的50（累計(jì)安裝容量約為100gw），具體的發(fā)展目標(biāo)見(jiàn)表4.2 和表4.3。表4.2 到2030年的日本pv研發(fā)目標(biāo)項(xiàng)目現(xiàn)狀2010-2030年目標(biāo)pv組件生產(chǎn)成本140日元/w100日元/w (2010年)75日元/w（2020年）20年（2020年）表4.3 到

33、2030年的日本pv組件/電池的轉(zhuǎn)換效率目標(biāo)太陽(yáng)能電池類型現(xiàn)狀效率（%）目標(biāo)轉(zhuǎn)換效率（實(shí)驗(yàn)室效率）（%）2010年2020年2030年晶體硅電池13-14.8（18.4）16（20）19（25）22（25）薄膜電池10（14.7）12（15）14（18）18（20）cis電池10-12（18.9）13（19）18（25）22（25）iii-v電池聚光（38.9）28（40）35（45）40（50）染料敏化電池（10.5）6（10）10（15）15（18）4.2 非晶硅系列太陽(yáng)能電池發(fā)展迅猛目前，晶體硅太陽(yáng)能電池因較高的轉(zhuǎn)化效率和成熟的生產(chǎn)工藝是太陽(yáng)能電池研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的主要方向，而化合物薄膜等新

34、技術(shù)太陽(yáng)能電池雖然具有相對(duì)較低的成本，但生產(chǎn)工藝還不成熟，且目前商業(yè)化的薄膜型太陽(yáng)光電模塊效率相比主流的結(jié)晶硅型效率(1517%)仍然較低，一般多在10%以下。以2004 年數(shù)據(jù)分析，各種太陽(yáng)能電池中晶體硅平板太陽(yáng)能電池占總產(chǎn)量的84.6，非晶硅電池產(chǎn)量占3.9，其他為薄膜或帶硅太陽(yáng)能電池。現(xiàn)在，一個(gè)世界性的問(wèn)題是制造太陽(yáng)能的電池的硅原材料緊缺，盡管2008年全世界硅原材料供應(yīng)增長(zhǎng)了12，但仍然供不應(yīng)求，國(guó)際上長(zhǎng)期供貨合同抬價(jià)25。持續(xù)的硅材料緊缺將對(duì)2008 年太陽(yáng)能電池生產(chǎn)產(chǎn)生較大的影響，預(yù)計(jì)2008年世界太陽(yáng)能電池產(chǎn)量的增幅將被限制在10左右。要解決硅材料的緊缺問(wèn)題預(yù)計(jì)將需要5 年以上的

35、時(shí)間。由于硅材的供不應(yīng)求，預(yù)期將限制2009年硅基太陽(yáng)電池產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)速度，然而這恰好也為第二代太陽(yáng)電池技術(shù)，薄膜太陽(yáng)電池等非晶硅系產(chǎn)品提供了良好的發(fā)揮舞臺(tái)。4.2.1 非晶硅材料轉(zhuǎn)換效率約68%在八十年代，非晶硅是當(dāng)時(shí)唯一的薄膜型太陽(yáng)電池材料，但由于它的光電轉(zhuǎn)換效率較低且具有光劣化的不穩(wěn)定性，因此早期始終無(wú)法打入主流的發(fā)電用市場(chǎng)，而多應(yīng)用于小功率的消費(fèi)性電子產(chǎn)品市場(chǎng)。但近年隨著兩層或多層接合太陽(yáng)電池（multijunction cell）技術(shù)的發(fā)展，使得單層厚度可以降低而減緩照光后衰退的現(xiàn)象，且可吸收不同波段的太陽(yáng)光譜，因此光電轉(zhuǎn)換效率獲得提升。預(yù)計(jì)短期內(nèi)市面上的非晶硅太陽(yáng)電池模塊效率約為68

36、%，并很快就可見(jiàn)到裝置容量達(dá)數(shù)百萬(wàn)瓦級(jí)的非晶硅太陽(yáng)光電板設(shè)施。目前主要非晶硅太陽(yáng)電池廠商包括：kaneka、united solar、三洋（sanyo）、富士電機(jī)（fuji electric）、bp solar。4.2.2 薄膜硅原料需求低且發(fā)電效率高薄膜硅太陽(yáng)電池是一種不同于非晶硅及單晶硅基材的硅基太陽(yáng)電池，其電池厚度僅約數(shù)個(gè)微米或更薄，介于非晶硅模塊的300nm，與結(jié)晶硅太陽(yáng)電池200nm 之間。小粒徑的多晶硅（晶粒約數(shù)百nm，僅含有晶粒及晶界）及納米結(jié)晶硅（nanocrystalline silicon）或微晶硅（c-si，晶粒約2030nm，是一種含有非晶組織及晶粒、晶界的混合結(jié)構(gòu)）薄

37、膜是常見(jiàn)的薄膜硅結(jié)構(gòu)，有機(jī)會(huì)取代非晶硅合金（如a-sige）作為多層接合太陽(yáng)電池的底層，如夏普（sharp）、kaneka、佳能（canon）等皆積極往微晶硅方向發(fā)展。a-si/c-si疊層（tandem）型太陽(yáng)電池可提供更穩(wěn)定及增加光譜吸收度，轉(zhuǎn)換效率可較非晶硅單層組件大幅提升，效率達(dá)10%以上。薄膜硅原料需求只有約為硅芯片型的百分之一，且具有高吸收光特性，通常無(wú)光劣化現(xiàn)象，故每瓦發(fā)電量較高，對(duì)消費(fèi)者而言能源回收期可縮短。因此，薄膜硅太陽(yáng)電池技術(shù)的未來(lái)發(fā)展?jié)摿︻H被太陽(yáng)電池業(yè)界看好。目前a-si/c-si疊層型薄膜太陽(yáng)電池已有部分商品化，而c-si太陽(yáng)電池則多還在開發(fā)，但已接近技術(shù)成熟階段，其

38、關(guān)鍵技術(shù)在于快速沉積(1nm/sec)、鍍膜品質(zhì)與大面積制程的可靠度及重現(xiàn)性。4.2.3 國(guó)際大廠積極擴(kuò)大薄膜太陽(yáng)電池產(chǎn)能一般市面上出售的薄膜太陽(yáng)電池模塊效率多在610%，面積則多在1平方米以下。其中，日本三菱重工（mitsubishi）的非晶硅太陽(yáng)光電板為面積最大(1.5625m2)，穩(wěn)定效率6.4%，輸出功率達(dá)100wp，每瓦售價(jià)不到3美元。而其他制作大面積，且高效率的薄膜pv 廠商還有wurth solar、shell solar、showashell，其cis 太陽(yáng)光電模塊效率均高于13%，并以wurth solar產(chǎn)品功率達(dá)84.6wp為最大，但售價(jià)亦相對(duì)較高，每瓦在3 美元以上。2

39、004 年全球薄膜太陽(yáng)電池（包括非晶硅、cdte、cis）模塊產(chǎn)量約63mw，僅占全球pv 產(chǎn)量5%，其中以美國(guó)為最大產(chǎn)地，約占36.5%，其次為日本的27.7%；而若以薄膜技術(shù)類型來(lái)看，以非晶硅產(chǎn)品占最大，市占率74.6%，其中以日本占37.2%為最大產(chǎn)地，其次為美國(guó)占29.7%。2004 年全球非晶硅薄膜太陽(yáng)電池市場(chǎng)以日本kaneka 及美國(guó)united solar為最大廠家，占全球非晶硅太陽(yáng)電池產(chǎn)量分別為36.1%、29.7%。至于主要廠商經(jīng)營(yíng)動(dòng)態(tài)，2005年全球薄膜太陽(yáng)電池產(chǎn)業(yè)以kaneka年產(chǎn)能30mwp最高，其次為united solar的25mwp。而到2006 年，在美國(guó)市場(chǎng)受

40、到政府財(cái)稅獎(jiǎng)勵(lì)支持下，united solar將擴(kuò)大產(chǎn)能達(dá)到50mwp，一躍成為全球第一大薄膜太陽(yáng)電池廠商，該公司更計(jì)劃進(jìn)一步擴(kuò)產(chǎn)，至2010 年產(chǎn)能將達(dá)300mwp，而kaneka則計(jì)劃至2008 年將年產(chǎn)能提高為70mwp。至于薄膜及結(jié)晶硅太陽(yáng)電池廠商shell solar，在硅材缺貨的壓力下，已出售其在加州的單晶硅太陽(yáng)電池工廠給德國(guó)solarworld，未來(lái)將積極發(fā)展cis 薄膜太陽(yáng)電池，其cis試制品經(jīng)tuv認(rèn)證已可達(dá)13.5%，距離目前市面上出售的多晶硅pv模塊效率（約1415%）已不遠(yuǎn)。另一家歐洲太陽(yáng)電池大廠schott solar，最近也宣布將擴(kuò)大其非晶硅太陽(yáng)光電模塊產(chǎn)能，將投資

41、6,000 萬(wàn)歐元于德國(guó)耶拿（jena）新建生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)2007年秋天年產(chǎn)能可達(dá)30mwp。此外，美國(guó)first solar也已成功量產(chǎn)cdte 太陽(yáng)電池，并穩(wěn)定維持每年產(chǎn)量約33 萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)電池模塊，未來(lái)亦將積極擴(kuò)廠，預(yù)計(jì)產(chǎn)能將由2005 年約20mwp，增為2006 年40mwp、2007 年75mwp。4.3 國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及主要問(wèn)題太陽(yáng)能電池用硅原材料缺乏已成為國(guó)際性的一大問(wèn)題，對(duì)我國(guó)的影響尤為嚴(yán)重。國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能電池廠商向國(guó)外生產(chǎn)廠家直接訂貨合同價(jià)格為4060 美元/kg；同通過(guò)中間商的硅材料價(jià)格2005 年一路飆升，一年之間已從25 美元/kg上升到超過(guò)200 美元/kg，最

42、近已達(dá)220 美元/kg。以目前國(guó)際市場(chǎng)太陽(yáng)能電池銷售價(jià)4.04.2 美元/w（離岸價(jià)）計(jì)算，如此昂貴的硅材料價(jià)格已使太陽(yáng)能電池生產(chǎn)廠無(wú)利潤(rùn)可言，更為嚴(yán)重的是現(xiàn)在已有一些新上電池生產(chǎn)線、即使高價(jià)也買不到貨，處于半停產(chǎn)狀態(tài)，盡管洛陽(yáng)中硅、四川峨眉、新光等公司計(jì)劃擴(kuò)產(chǎn)及新建多晶硅項(xiàng)目，但近幾年還得主要依賴進(jìn)口。因此，原材料短缺成為目前我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要制約因素之一。發(fā)展薄膜類或其他非硅晶太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)成為規(guī)避上述問(wèn)題的一條有效途徑。2005年國(guó)內(nèi)非晶硅太陽(yáng)能電池產(chǎn)量約為12.7mw，僅占全年總產(chǎn)量145.7mw的8.7，大致與國(guó)際市場(chǎng)類似；預(yù)計(jì)到2006 年底將形成34.5mw 的生產(chǎn)能力，產(chǎn)

43、量將占到國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能電池總產(chǎn)量的12以上。五、非晶硅太陽(yáng)能電池主要生產(chǎn)企業(yè)5.1 國(guó)際主要非晶體硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)企業(yè)在國(guó)際光伏市場(chǎng)巨大潛力的推動(dòng)下，各國(guó)的太陽(yáng)能電池制造業(yè)爭(zhēng)相投入巨資，擴(kuò)大生產(chǎn)，以爭(zhēng)一席之地。目前全球太陽(yáng)能電池市場(chǎng)基本由日本、歐洲等國(guó)際上大公司所占領(lǐng)，中國(guó)有無(wú)錫尚德太陽(yáng)能公司的產(chǎn)量、臺(tái)灣茂迪公司已列入全世界排名前十位。這些公司產(chǎn)品類型主要是單/多晶硅太陽(yáng)能電池，能生產(chǎn)非晶硅或薄膜系列產(chǎn)品的公司有sharp，sanyo，schott solar，bp solar，shell solar，united solar ovonic，kaneka solartech，first solar

44、，mhi（三菱重工）等。公司名稱產(chǎn)品類型國(guó)別/地區(qū)2005產(chǎn)能（mw）2005產(chǎn)量（mw）sharp（夏普）單/多晶硅，非晶硅日本600427.5sanyo（三洋）單晶硅，非晶硅日本158125schott solar多晶硅，非晶硅德國(guó)11395bp solar單/多晶硅，非晶硅美國(guó)15785.8shell solar單/多晶硅，cis薄膜德國(guó)11059united solar ovonic非晶硅美國(guó)2520kaneka solartech非晶硅日本3019mhi（三菱）多晶硅日本240142表5.1 2005年全球主要非晶硅太陽(yáng)能電池制造企業(yè)的市場(chǎng)及產(chǎn)能狀況5.2 國(guó)內(nèi)主要非晶體硅太陽(yáng)能電池

45、生產(chǎn)廠商2005 年我國(guó)國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能電池產(chǎn)能在300mw 左右，產(chǎn)量約為150mw，是2004 年產(chǎn)量50mw 的3 倍。若不是受原材料短缺的制約，發(fā)展速度將更大。并且值得注意的是，20052006 年大批太陽(yáng)能電池項(xiàng)目正在建設(shè)或準(zhǔn)備上馬。如果這些項(xiàng)目能夠按期建成，加上原有生長(zhǎng)能力，到2006 年底將形成1400mw以上的產(chǎn)能，幾乎是2005 年產(chǎn)量的10 倍。原材料短缺的局面將顯得更加突出。國(guó)內(nèi)從事非晶硅太陽(yáng)能電池產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè)不多，產(chǎn)能也不大。這些企業(yè)主要有：深圳市拓日電子科技有限公司、深圳市日月環(huán)、天津津能電池科技有限公司、深圳創(chuàng)益科技發(fā)展有限公司等。其中，深圳拓日電子科技公司產(chǎn)量最大，2

46、008年非晶硅電池產(chǎn)量為15mw。公司名稱2008年非晶硅電池產(chǎn)量（mw）2009年預(yù)計(jì)形成產(chǎn)能深圳市拓日電子科技有限公司1525深圳市日月環(huán)22天津津能電池科技有限公司1025深圳創(chuàng)益科技發(fā)展有限公司1020黑龍江哈克新能源有限公司22北京世華創(chuàng)新科技有限公司1515合計(jì)5476.5表5.2 2008年國(guó)內(nèi)主要非晶硅太陽(yáng)能電池產(chǎn)量及2008年產(chǎn)能預(yù)測(cè)六、發(fā)展前途分析6.1 硅原材料嚴(yán)重短缺，非晶體硅太陽(yáng)能電池機(jī)遇來(lái)臨嚴(yán)峻的晶體硅材料短缺使越來(lái)越多的太陽(yáng)能電池生產(chǎn)設(shè)備處于停產(chǎn)狀態(tài)，而不斷上漲的晶硅價(jià)格也在一步步吞噬太陽(yáng)能電池生產(chǎn)商的利潤(rùn)。因此，尋找晶硅或減少對(duì)晶硅的依賴成為太陽(yáng)能電池企業(yè)不得不面臨的選擇。目前一些企業(yè)在減少對(duì)多晶硅的依賴上取得了進(jìn)展。如寧波杉杉尤里卡太陽(yáng)能有限公司通過(guò)處理ic 工業(yè)廢片緩解原料瓶頸，還可獲得較低的成本優(yōu)勢(shì)和較高的盈利。但從產(chǎn)業(yè)