08年電力設(shè)備業(yè)研究報(bào)告：太陽(yáng)能行業(yè) 發(fā)展前景廣闊 1
晶體硅電池仍為主流市場(chǎng)
晶體硅電池，包括單晶硅（sc-Si）電池、多晶硅（mc-Si）電池兩種，它們占據(jù)約93%的市場(chǎng)份額；薄膜電池，主要包括非晶體硅太陽(yáng)能電池、硒光太陽(yáng)能電池、化合物（砷化鎵GaAs、硫化鎘CdS、硒銦銅CuInSe、碲化鎘CdTe、銅銦鎵硒CIGS）太陽(yáng)能電池，有機(jī)半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池等，這類電池占據(jù)7%的市場(chǎng)份額。
太陽(yáng)能市場(chǎng)巨大
據(jù)世界能源組織（IEA）、歐洲聯(lián)合研究中心、歐洲光伏工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，2020年世界光伏發(fā)電將占總電力的1%，到2040年光伏發(fā)電將占全球發(fā)電量的20%，按此推算未來(lái)數(shù)十年，全球光伏產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)率將高達(dá)25%-30%?？梢灶A(yù)言，在21世紀(jì)中葉，太陽(yáng)能光伏發(fā)電成為人類的基礎(chǔ)能源之一，在世界能源構(gòu)成中占有一定的地位。
多晶硅生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展和完善
改良西門子法技術(shù)的不斷完善與發(fā)展，使原輔材料及能耗大為降低，產(chǎn)品成本也隨之降低，每公斤多晶硅成本為20～25美元。新硅烷法技術(shù)不斷取得進(jìn)展，除保證多晶硅的純度較高的特點(diǎn)外，直徑也從原來(lái)的不足100mm增大至140mm，晶粒多晶硅已規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)能達(dá)2700t/a。多晶硅生產(chǎn)均采用閉路循環(huán)工藝流程，使副產(chǎn)物得以合理、充分的利用。
多晶硅供應(yīng)日趨緊張
目前全球太陽(yáng)能生產(chǎn)為1GW，預(yù)計(jì)2010年將達(dá)到4.6GW。目前太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)主要以晶體硅太陽(yáng)能電池為主，占其世界總產(chǎn)量的83.8％，世界各國(guó)政府對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電充滿了濃厚興趣，制定了"新陽(yáng)光計(jì)劃"或"太陽(yáng)能百萬(wàn)屋頂計(jì)劃"，陽(yáng)光工程將促進(jìn)太陽(yáng)能電池硅片及多晶硅的用量大幅增加。
太陽(yáng)能利用方式
世界太陽(yáng)能資源在地球表面有820萬(wàn)億MW輻射功率，81萬(wàn)億MW照射到人類聚居的地區(qū)，這是可以真正可以利用的太陽(yáng)能資源。
中國(guó)地處溫帶和亞熱帶，具有比較豐富的太陽(yáng)能資源。除四川盆地及其毗鄰地區(qū)，中國(guó)絕大部分地區(qū)的太陽(yáng)能資源都相當(dāng)于或超過(guò)外國(guó)同緯度的地區(qū)。約占全國(guó)總面積的2/3以上地區(qū)，具有利用太陽(yáng)能的良好條件。
太陽(yáng)能主要發(fā)生在光-熱、光-電、光-化學(xué)、光-生物質(zhì)等幾種轉(zhuǎn)換方式。太陽(yáng)能光-熱轉(zhuǎn)換主要采用太陽(yáng)集熱器來(lái)實(shí)現(xiàn)。主要分為平板集熱器、真空管集熱器和聚焦集熱器等三類。太陽(yáng)能光-電轉(zhuǎn)換主要采用太陽(yáng)能電池來(lái)實(shí)現(xiàn)。太陽(yáng)能電池是一種可以把光能直接轉(zhuǎn)換為電能的半導(dǎo)體器件。目前常用的半導(dǎo)體材料多為單晶硅、多晶硅和非晶硅薄膜，此外還有硫化鎘、砷化鎵等。太陽(yáng)能光-化學(xué)轉(zhuǎn)換主要通過(guò)可逆的化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能的過(guò)程。由于吸熱或放熱可逆的化學(xué)反應(yīng)所需要的溫度較高，所以也可以用于太陽(yáng)能熱發(fā)電，未來(lái)利用太陽(yáng)能制氫作為無(wú)污染的穩(wěn)定能源，也是十分可取的。
太陽(yáng)能的熱利用：低溫?zé)崂糜兴芰洗笈?，玻璃溫室，太?yáng)能游泳池，熱水器等。中溫?zé)崂糜兄吕淦?，用于空調(diào)、制冰，開(kāi)水器，消毒器，太陽(yáng)灶等。高溫?zé)崂糜泻附訖C(jī)，高溫爐。
太陽(yáng)能直接電利用就是太陽(yáng)能電池，用于電子手表，電子儀器，人造地球衛(wèi)星，太陽(yáng)能動(dòng)力衛(wèi)星站，太陽(yáng)能光伏發(fā)電站。
間接電利用就是太陽(yáng)能熱發(fā)電站。
太陽(yáng)能電池的主要優(yōu)點(diǎn)是：光能轉(zhuǎn)換為電能，而電能的應(yīng)用面最廣和最方便，工作壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而緊湊，比功率高，運(yùn)行方便可靠，不需運(yùn)行和維修費(fèi)用。主要缺點(diǎn)是：效率較低，每平方米太陽(yáng)能電池所發(fā)出的功率約為100W，因而需要大面積的太陽(yáng)能電池陣列，初始投資高，當(dāng)無(wú)陽(yáng)光而仍要求用電時(shí)，需配備蓄電池。
同一種半導(dǎo)體材料制成的PN結(jié)太陽(yáng)能電池，理論效率不超過(guò)30%，而采用不同禁帶寬度的材料制成多個(gè)PN結(jié)的太陽(yáng)能電池，理論效率可高達(dá)不超過(guò)60%以上。
太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換電池主要分為兩類，一類是晶體硅電池，包括單晶硅（sc-Si）電池、多晶硅（mc-Si）電池兩種，它們占據(jù)約93%的市場(chǎng)份額；另一類是薄膜電池，主要包括非晶體硅（a-Si，使用的是硅，但以不同的形態(tài)表現(xiàn)）太陽(yáng)能電池、硒光太陽(yáng)能電池、化合物（砷化鎵GaAs、硫化鎘CdS、硒銦銅CuInSe、碲化鎘CdTe、銅銦鎵硒CIGS）太陽(yáng)能電池，有機(jī)半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池等，這類電池占據(jù)7%的市場(chǎng)份額。
利用太陽(yáng)能電池的光伏發(fā)電系統(tǒng)一般由太陽(yáng)能電池方陣及支架、蓄電池、控制器、逆變器等部分組成。太陽(yáng)能電池組件是最小的、可直接供電的單元，組件功率一般為幾十至幾百瓦不等。許多組件進(jìn)行串、并聯(lián)可組成太陽(yáng)能電池方陣，目前電池方陣功率超過(guò)10千瓦，面積大于100平方米。數(shù)百個(gè)太陽(yáng)能電池方陣串、并聯(lián)，構(gòu)成10MW以上的光伏電站。
晶體硅電池，包括單晶硅（sc-Si）電池、多晶硅（mc-Si）電池兩種，它們占據(jù)約93%的市場(chǎng)份額；薄膜電池，主要包括非晶體硅太陽(yáng)能電池、硒光太陽(yáng)能電池、化合物（砷化鎵GaAs、硫化鎘CdS、硒銦銅CuInSe、碲化鎘CdTe、銅銦鎵硒CIGS）太陽(yáng)能電池，有機(jī)半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池等，這類電池占據(jù)7%的市場(chǎng)份額。
太陽(yáng)能市場(chǎng)巨大
據(jù)世界能源組織（IEA）、歐洲聯(lián)合研究中心、歐洲光伏工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，2020年世界光伏發(fā)電將占總電力的1%，到2040年光伏發(fā)電將占全球發(fā)電量的20%，按此推算未來(lái)數(shù)十年，全球光伏產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)率將高達(dá)25%-30%?？梢灶A(yù)言，在21世紀(jì)中葉，太陽(yáng)能光伏發(fā)電成為人類的基礎(chǔ)能源之一，在世界能源構(gòu)成中占有一定的地位。
多晶硅生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展和完善
改良西門子法技術(shù)的不斷完善與發(fā)展，使原輔材料及能耗大為降低，產(chǎn)品成本也隨之降低，每公斤多晶硅成本為20～25美元。新硅烷法技術(shù)不斷取得進(jìn)展，除保證多晶硅的純度較高的特點(diǎn)外，直徑也從原來(lái)的不足100mm增大至140mm，晶粒多晶硅已規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)能達(dá)2700t/a。多晶硅生產(chǎn)均采用閉路循環(huán)工藝流程，使副產(chǎn)物得以合理、充分的利用。
多晶硅供應(yīng)日趨緊張
目前全球太陽(yáng)能生產(chǎn)為1GW，預(yù)計(jì)2010年將達(dá)到4.6GW。目前太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)主要以晶體硅太陽(yáng)能電池為主，占其世界總產(chǎn)量的83.8％，世界各國(guó)政府對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電充滿了濃厚興趣，制定了"新陽(yáng)光計(jì)劃"或"太陽(yáng)能百萬(wàn)屋頂計(jì)劃"，陽(yáng)光工程將促進(jìn)太陽(yáng)能電池硅片及多晶硅的用量大幅增加。
太陽(yáng)能利用方式
世界太陽(yáng)能資源在地球表面有820萬(wàn)億MW輻射功率，81萬(wàn)億MW照射到人類聚居的地區(qū)，這是可以真正可以利用的太陽(yáng)能資源。
中國(guó)地處溫帶和亞熱帶，具有比較豐富的太陽(yáng)能資源。除四川盆地及其毗鄰地區(qū)，中國(guó)絕大部分地區(qū)的太陽(yáng)能資源都相當(dāng)于或超過(guò)外國(guó)同緯度的地區(qū)。約占全國(guó)總面積的2/3以上地區(qū)，具有利用太陽(yáng)能的良好條件。
太陽(yáng)能主要發(fā)生在光-熱、光-電、光-化學(xué)、光-生物質(zhì)等幾種轉(zhuǎn)換方式。太陽(yáng)能光-熱轉(zhuǎn)換主要采用太陽(yáng)集熱器來(lái)實(shí)現(xiàn)。主要分為平板集熱器、真空管集熱器和聚焦集熱器等三類。太陽(yáng)能光-電轉(zhuǎn)換主要采用太陽(yáng)能電池來(lái)實(shí)現(xiàn)。太陽(yáng)能電池是一種可以把光能直接轉(zhuǎn)換為電能的半導(dǎo)體器件。目前常用的半導(dǎo)體材料多為單晶硅、多晶硅和非晶硅薄膜，此外還有硫化鎘、砷化鎵等。太陽(yáng)能光-化學(xué)轉(zhuǎn)換主要通過(guò)可逆的化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能的過(guò)程。由于吸熱或放熱可逆的化學(xué)反應(yīng)所需要的溫度較高，所以也可以用于太陽(yáng)能熱發(fā)電，未來(lái)利用太陽(yáng)能制氫作為無(wú)污染的穩(wěn)定能源，也是十分可取的。
太陽(yáng)能的熱利用：低溫?zé)崂糜兴芰洗笈?，玻璃溫室，太?yáng)能游泳池，熱水器等。中溫?zé)崂糜兄吕淦?，用于空調(diào)、制冰，開(kāi)水器，消毒器，太陽(yáng)灶等。高溫?zé)崂糜泻附訖C(jī)，高溫爐。
太陽(yáng)能直接電利用就是太陽(yáng)能電池，用于電子手表，電子儀器，人造地球衛(wèi)星，太陽(yáng)能動(dòng)力衛(wèi)星站，太陽(yáng)能光伏發(fā)電站。
間接電利用就是太陽(yáng)能熱發(fā)電站。
太陽(yáng)能電池的主要優(yōu)點(diǎn)是：光能轉(zhuǎn)換為電能，而電能的應(yīng)用面最廣和最方便，工作壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而緊湊，比功率高，運(yùn)行方便可靠，不需運(yùn)行和維修費(fèi)用。主要缺點(diǎn)是：效率較低，每平方米太陽(yáng)能電池所發(fā)出的功率約為100W，因而需要大面積的太陽(yáng)能電池陣列，初始投資高，當(dāng)無(wú)陽(yáng)光而仍要求用電時(shí)，需配備蓄電池。
同一種半導(dǎo)體材料制成的PN結(jié)太陽(yáng)能電池，理論效率不超過(guò)30%，而采用不同禁帶寬度的材料制成多個(gè)PN結(jié)的太陽(yáng)能電池，理論效率可高達(dá)不超過(guò)60%以上。
太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換電池主要分為兩類，一類是晶體硅電池，包括單晶硅（sc-Si）電池、多晶硅（mc-Si）電池兩種，它們占據(jù)約93%的市場(chǎng)份額；另一類是薄膜電池，主要包括非晶體硅（a-Si，使用的是硅，但以不同的形態(tài)表現(xiàn)）太陽(yáng)能電池、硒光太陽(yáng)能電池、化合物（砷化鎵GaAs、硫化鎘CdS、硒銦銅CuInSe、碲化鎘CdTe、銅銦鎵硒CIGS）太陽(yáng)能電池，有機(jī)半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池等，這類電池占據(jù)7%的市場(chǎng)份額。
利用太陽(yáng)能電池的光伏發(fā)電系統(tǒng)一般由太陽(yáng)能電池方陣及支架、蓄電池、控制器、逆變器等部分組成。太陽(yáng)能電池組件是最小的、可直接供電的單元，組件功率一般為幾十至幾百瓦不等。許多組件進(jìn)行串、并聯(lián)可組成太陽(yáng)能電池方陣，目前電池方陣功率超過(guò)10千瓦，面積大于100平方米。數(shù)百個(gè)太陽(yáng)能電池方陣串、并聯(lián)，構(gòu)成10MW以上的光伏電站。
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