中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)介紹

1中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)介紹2概述光伏產(chǎn)業(yè)興起的背景光伏產(chǎn)業(yè)鏈介紹光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀光伏產(chǎn)業(yè)的未來總結(jié)3一、光伏產(chǎn)業(yè)興起的背景a.21世紀(jì)三大支柱產(chǎn)業(yè)信息，能源，材料b.自然界能源的主要形式水力發(fā)電，化石能源，風(fēng)能，地?zé)崮?，核能，太陽能?一、光伏產(chǎn)業(yè)興起的背景c.現(xiàn)代人類社會(huì)的能源構(gòu)成5一、光伏產(chǎn)業(yè)興起的背景d.能源危機(jī)鈾的可開采年數(shù)為65年左右天然氣可開采年數(shù)為58年左右煤可開采年數(shù)小于100年左右石油可開采年數(shù)為40年左右e.環(huán)境污染（1956-1996）傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)對(duì)環(huán)境污染日益加劇，溫室效應(yīng)導(dǎo)致全球年經(jīng)濟(jì)損失達(dá)4300億美元6一、光伏產(chǎn)業(yè)興起的背景F.人類所面臨的選擇地?zé)崮芎司圩兡芴柲茱L(fēng)能7一、光伏產(chǎn)業(yè)興起的背景G.太陽能光熱利用光電利用8一、光伏產(chǎn)業(yè)興起的背景H.財(cái)富效應(yīng)2002年，施正榮回國(guó)創(chuàng)業(yè)，成立無錫尚德2006年底，無錫尚德在紐約證券交易所成功上市施正榮成為中國(guó)首富（22億美元）9二、光伏產(chǎn)業(yè)鏈介紹光伏電池的種類光伏產(chǎn)業(yè)鏈

1.非晶硅電池

2.晶體硅電池晶硅電池的應(yīng)用102.1光伏電池的種類種類優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)備注1.晶體硅太陽電池A.單晶硅B.多晶硅1.原材料豐富2.性能穩(wěn)定3.轉(zhuǎn)換效率高1.耗電量大2.所需硅料多3.成本高88%Market180微米C-Si

2.薄膜太陽電池A.

非晶硅B.多晶材料1.原材料豐富2.制造成本較低3.能耗低1.轉(zhuǎn)換效率較低（<12%）2.衰減快12%Market1微米a-Si

3.其他材料

A.銻化鉻（CdTe）

B.銅銦硒（CIS）1.轉(zhuǎn)換效率高2.制造成本低材料稀缺金屬與另一惰性金屬接觸時(shí)所產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象112.2光伏產(chǎn)業(yè)鏈非晶硅電池玻璃電池發(fā)電系統(tǒng)鍍膜硅烷控制系統(tǒng)122.2光伏產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)⑸案呒児枇瞎璋簦ㄥV）硅片電池組件發(fā)電系統(tǒng)粗硅晶體硅電池冶煉提純132.2.1硅的冶煉石英砂

焦炭粗硅石英砂為二氧化硅，中國(guó)儲(chǔ)量豐富冶煉過程簡(jiǎn)單，技術(shù)難度低，國(guó)內(nèi)大量生產(chǎn)粗硅純度為95－99％,可用于合金摻雜，如變壓器上的矽鋼片石英砂高純硅料硅棒（錠）硅片電池組件發(fā)電系統(tǒng)粗硅142.2.2硅的提純提純方法三氯氫硅氫還原法（SiHCl3，改良西門子法）硅烷法（SiH4）四氯化硅氫還原法（SiCl4

）二氯二氫硅還原法（SiH2Cl2

）從粗硅到高純硅，價(jià)格漲幅近100倍高純硅粗硅98％99.999999999％石英砂高純硅料硅棒（錠）硅片電池組件發(fā)電系統(tǒng)粗硅152.2.2硅的提純石英砂高純硅料硅棒（錠）硅片電池組件發(fā)電系統(tǒng)粗硅162.2.2硅的提純龐大的化工系統(tǒng)，反應(yīng)過程復(fù)雜，系統(tǒng)化配套要求高建設(shè)周期長(zhǎng)環(huán)境污染可能性大——要求閉式循環(huán)多晶硅生產(chǎn)技術(shù)含量高高投資額，高風(fēng)險(xiǎn)高利潤(rùn)石英砂高純硅料硅棒（錠）硅片電池組件發(fā)電系統(tǒng)粗硅172.2.2硅的提純公司國(guó)家產(chǎn)量（t,2004）世界產(chǎn)能比海姆洛克(Hemlock)美國(guó)700025％瓦克(Wacker)德國(guó)550017.8％德山曹達(dá)(Tokuyama)日本480017.1%三菱硅(Mitsubishi)日本27009.6％先進(jìn)硅(ASiMi)美國(guó)26009.3%MEMC美國(guó)22007.8%太陽硅(SGS,SolarGradeSiliconLLC)美國(guó)22007.8％住友(Sumitomo)日本7002.5%~28000t60%石英砂高純硅料硅棒（錠）硅片電池組件發(fā)電系統(tǒng)粗硅182.2.3硅棒（錠）1.單晶硅棒——直拉法2.多晶硅錠——鑄造法石英砂高純硅料硅棒（錠）硅片電池組件發(fā)電系統(tǒng)粗硅注：硅的熔點(diǎn)是1420℃

192.2.3硅棒（錠）單晶硅棒（直拉法）多晶融化單晶生長(zhǎng)單晶硅棒石英砂高純硅料硅棒（錠）硅片電池組件發(fā)電系統(tǒng)粗硅202.2.3硅棒（錠）多晶硅錠（鑄造法）多晶融化冷卻凝固切方石英砂高純硅料硅棒（錠）硅片電池組件發(fā)電系統(tǒng)粗硅212.2.4硅片硅棒通過線切割，切成180微米左右厚度的硅片單晶棒單晶硅片多晶錠多晶硅片石英砂高純硅料硅棒（錠）硅片電池組件發(fā)電系統(tǒng)粗硅222.2.5晶硅電池石英砂高純硅料硅棒（錠）硅片電池組件發(fā)電系統(tǒng)粗硅制絨擴(kuò)散刻蝕去PSG清洗鍍氮化硅膜絲網(wǎng)印刷測(cè)試分選燒結(jié)包裝123456789硅片通過擴(kuò)散、絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)等步驟，形成能夠?qū)⒐廪D(zhuǎn)化為直流電的器件232.2.6晶硅組件單片晶硅電池（125x125mm）的電壓大概為0.55V，電流為4.5A,功率約為2.5W單片功率太小，無法直接使用，因此將電池串聯(lián)和并列，達(dá)到所需要的電流電壓條件（一般為12V或24V）組件規(guī)格一般為165W,1750W,180W（8x9片）和230W（8x12片）石英砂高純硅料硅棒（錠）硅片電池組件發(fā)電系統(tǒng)粗硅242.2.6晶硅組件單片焊接串焊裝框疊層層壓包裝入庫清洗電性能測(cè)試石英砂高純硅料硅棒（錠）硅片電池組件發(fā)電系統(tǒng)粗硅252.2.7發(fā)電系統(tǒng)核心部分，將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來，或推動(dòng)負(fù)載工作。太陽能電池組控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對(duì)蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)太陽能控制器一般為鉛酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池蓄電池（組）太陽能直接輸出12/24/48VDC。需要將直流電轉(zhuǎn)換成220VAC交流電,需要逆變器。逆變器石英砂高純硅料硅棒（錠）硅片電池組件發(fā)電系統(tǒng)粗硅262.2晶體硅電池產(chǎn)業(yè)鏈（總結(jié)）石英砂高純硅料硅棒（錠）硅片電池組件發(fā)電系統(tǒng)粗硅技術(shù)水平：高純硅料>電池>硅片>硅棒>組件>粗硅對(duì)設(shè)備的依賴：高純硅料>電池>硅片資金投入要求：高純硅料>電池>硅片>硅棒>組件利潤(rùn)率：高純硅料>硅棒、硅片>電池>組件>粗硅電能消耗：高純硅料>硅棒>電池>組件>硅片272.2晶體硅電池產(chǎn)業(yè)鏈（總結(jié)）國(guó)內(nèi)產(chǎn)能石英砂高純硅料硅棒（錠）硅片電池組件發(fā)電系統(tǒng)粗硅282.3晶硅電池的應(yīng)用取之不盡，清潔能源，工作時(shí)無傳動(dòng)部件，無噪音，使用壽命長(zhǎng)，攜帶和安裝方便通訊衛(wèi)星交通信號(hào)燈、路燈屋頂并網(wǎng)發(fā)電獨(dú)立電站海島、山區(qū)、草原的供電電源太陽能特點(diǎn)：應(yīng)用：292.3晶硅電池的應(yīng)用302.3晶硅電池的應(yīng)用312.3晶硅電池的應(yīng)用322.3晶硅電池的應(yīng)用33三、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀1.發(fā)展歷史早在1839年，法國(guó)科學(xué)家比克丘勒發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體在電解質(zhì)溶液中會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)1954年美國(guó)貝爾研究所的Pearson,Chapin和Fuller首先應(yīng)用這個(gè)原理試制成功硅太陽電池（光電轉(zhuǎn)換效率4.5%）1958年，美國(guó)的“先鋒一號(hào)”人造衛(wèi)星就是用了太陽能電池作為電源，成為世界上第一個(gè)用太陽能供電的衛(wèi)星我國(guó)1958年開始進(jìn)行太陽能電池的研制工作，并于1971年將研制的太陽能電池用在了發(fā)射的第二顆衛(wèi)星上上世紀(jì)90年代后期，研制成高效太陽能電池（>20%）2002年后，世界和中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展34三、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀2.數(shù)量和規(guī)?！?002年后，國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，每年以30%的速度遞增，成為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)單晶、多晶硅片企業(yè)：20家以上晶硅電池企業(yè)：30家以上非晶硅電池企業(yè)：5家以上晶硅組件：600多家各種配套企業(yè)上千家

絕大部分企業(yè)盈利豐厚35三、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀單晶、多晶硅片公司：?jiǎn)尉Ч杵航幒?rùn)、浙江昱輝、常州有則、江西德科、揚(yáng)州順大、河北晶龍、上海九晶、錦州陽光、浙江昱晶、鎮(zhèn)江環(huán)太、嘉興嘉晶、卡姆丹克、天津環(huán)歐等多晶硅片：江西賽維、寧波太陽能、江陰海潤(rùn)、江西德科、浙江昱輝等36三、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀電池公司：江蘇：尚德、中電、天合、林洋、浚鑫、阿特斯、順風(fēng)、億晶、海潤(rùn)、天寶、歐貝黎、尚品、艾德等浙江：向日葵、太陽谷、正泰、百事德、百力達(dá)、舒奇蒙、寶利特、樂葉等上海：太陽能科技、超日、交大泰陽、展豐、索朗、艾力克等其他：河北晶澳、海南天聚、山東力諾、索日、長(zhǎng)沙紅太陽、云南天達(dá)、南玻光伏、天威英利、江西瑞晶、中輕、泉州金寶利等37三、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀組件公司：江蘇：尚德、中電、天合、林洋、阿特斯、浚鑫、順大、天寶、億晶、東盛光電、二泉、國(guó)飛、兆陽光能等浙江：正泰、寶利特、環(huán)球、向日葵等上海：太陽能科技、超日、交大泰陽、展豐、索朗、艾力克等其他：上海晶龍、河北晶澳、山東力諾、深圳珈偉、天威英利、新疆新能源東營(yíng)光伏等38三、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀產(chǎn)能排進(jìn)世界光伏前十的企業(yè)無錫尚德（第3）；臺(tái)灣茂迪（第7）大陸已有12家上市公司紐約（4）：無錫尚德、常州天合、浙江昱輝、江西賽維納斯達(dá)克（4）：蘇州阿特斯、南京中電、江蘇林洋、河北晶澳倫敦（3）：浙江昱輝、江陰浚鑫、東營(yíng)光伏國(guó)內(nèi)（2）：深圳拓日、江陰海潤(rùn)臺(tái)灣地區(qū)至少有6家上市公司茂迪（6244）、昱晶（3514）、益通（3452）、綠能（3519）、；中美晶（5483）、合晶（6182）其他上市公司涉足光伏產(chǎn)業(yè)：

南玻，杉杉，天威保變等39三、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀3.技術(shù)方面單晶硅電池：國(guó)內(nèi)制造技術(shù)成熟，轉(zhuǎn)換效率普遍在16.0-18.0%之間，南京中電、無錫尚德已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，目前平均轉(zhuǎn)換效率已達(dá)到17.3以上多晶硅電池：普遍效率在15.0-16.0之間，落后于國(guó)外非晶硅薄膜電池：技術(shù)尚不成熟40三、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀4.缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)

硅片質(zhì)量、電池效率、性能衰減等5.“三頭在外”—中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展不平衡，受國(guó)外制約原料——多晶硅原料90%以上依賴進(jìn)口市場(chǎng)——95%以上的市場(chǎng)在國(guó)外（主要在歐洲）設(shè)備——重要的光伏設(shè)備大部分在國(guó)外產(chǎn)業(yè)發(fā)展不穩(wěn)定，起伏很大41三、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀A(yù).高純多晶硅的生產(chǎn)長(zhǎng)期受美、德、日三國(guó)八大公司壟斷，其每年賺取超高額的利潤(rùn)（利潤(rùn)率>400%）B.國(guó)內(nèi)多晶硅企業(yè)特點(diǎn)1.國(guó)內(nèi)上馬的多晶硅項(xiàng)目有30多家;2.洛陽中硅、新光硅業(yè)、峨嵋半導(dǎo)體、徐州中能、揚(yáng)州順大已有多晶硅產(chǎn)出，但產(chǎn)量較低（100-500噸）;3.技術(shù)落后，多采用非閉式循環(huán)（轉(zhuǎn)化率低、有大量副產(chǎn)品）4.生產(chǎn)成本高，大約需要30-40美元/公斤（國(guó)外低于23美元）C.國(guó)家已將高純多晶的生產(chǎn)作為重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目原料問題42三、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀原料問題目前國(guó)內(nèi)需要量約為15000噸，而實(shí)際產(chǎn)量只有1500-1800噸，缺口巨大！43三、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀由于目前光伏組件發(fā)電的價(jià)格遠(yuǎn)高于常規(guī)能源，因此市場(chǎng)主要依賴于國(guó)家對(duì)光伏發(fā)電的政策補(bǔ)貼目前光伏組件主要出口歐洲，以德國(guó)和西班牙為主日本市場(chǎng)很大，但自產(chǎn)自銷新的市場(chǎng)：美國(guó)、中東、意大利、澳大利亞、韓國(guó)等中國(guó)市場(chǎng)的孕育08年國(guó)外市場(chǎng)大概為1200MW，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)不超過60MW當(dāng)中國(guó)市場(chǎng)發(fā)展起來后，我國(guó)的光伏行業(yè)將迎來更大的爆發(fā)市場(chǎng)問題44三、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀A(yù).目前生產(chǎn)高純多晶硅的反應(yīng)爐，硅棒線切割機(jī)，電池生產(chǎn)過程中的PECVD、絲網(wǎng)印刷機(jī)和燒結(jié)爐，薄膜光伏設(shè)備、全自動(dòng)組件設(shè)備等各種高精密設(shè)備都來自于國(guó)外，價(jià)格昂貴B.電子科技集團(tuán)2所、48所、西安理工大學(xué)晶體生長(zhǎng)設(shè)備研究所、無錫奧曼特、北京京運(yùn)通、上海思恩電子、秦皇島博碩光電、捷佳創(chuàng)、七星華創(chuàng)、上海太陽能科技、北京德雷射科、常州華盛天龍、上海漢虹、紹興精工、珠?；浢す獾纫慌鷥?yōu)秀的國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商正致力于光伏設(shè)備的開發(fā)和生產(chǎn)，并取得了可喜的成績(jī)C.

國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商需要一長(zhǎng)段時(shí)間學(xué)習(xí)、模仿和開發(fā)先進(jìn)的光伏設(shè)備設(shè)備問題45四、光伏產(chǎn)業(yè)的未來光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約因素1.觀念2.風(fēng)險(xiǎn)：一次性投資、技術(shù)革新3.成本：價(jià)格（晶體硅組件+電氣控制部分）和使用年限

晶體硅組件：硅料價(jià)格、單片電池用硅量、電池轉(zhuǎn)換效率電氣控制部分46a.組件價(jià)格——硅料價(jià)格目前硅料的價(jià)格并不是由生產(chǎn)硅料的成本決定的，而是由供需關(guān)系直接決定國(guó)外高純硅材料產(chǎn)量2007年末達(dá)到4.47萬噸，2008年底達(dá)到7.875萬噸，2010年達(dá)到9.95萬噸由于國(guó)際硅材料廠商的擴(kuò)產(chǎn)，改善了供需關(guān)系，導(dǎo)致硅材料價(jià)格下降47a.組件價(jià)格——硅料價(jià)格2002年2005年2008年23美元/公斤400美元/公斤100美元/公斤2009年2010年2012年120美元/公斤40美元/公斤65美元/公斤48b.組件價(jià)格——單片電池用硅量單片電池用硅量（g）單片耗硅量逐年下降（硅片越來越?。?9c.組件價(jià)格——效率提升電池效率的提高2002年——14%2003年——15%2006年——16%2008年——17%2010年——18%（預(yù)計(jì)）50光伏發(fā)電系統(tǒng)的價(jià)格通過硅料價(jià)格的下降、單片電池用硅量的下降和電池效率的提升，使