中国光伏产业介绍讲义.pptx

1 中国光伏产业介绍 2 概述 光伏产业兴起的背景 光伏产业链介绍 光伏产业发展现状 光伏产业的未来 总结 3 一、光伏产业兴起的背景 4 一、光伏产业兴起的背景 c. 现代人类社会的能源构成 5 一、光伏产业兴起的背景 d. 能源危机 铀的可开采年数为65年左右 天然气可开采年数为58年左右 煤可开采年数小于100年左右 石油可开采年数为40年左右 e. 环境污染（1956-1996） 传统发电技术对环境污染日益加剧，温室效应导致全球年经济损失达4300亿美元 6 一、光伏产业兴起的背景 F. 人类所面临的选择 地热能 核聚变能 太阳能 风能 7 一、光伏产业兴起的背景 G. 太阳能 8 一、光伏产业兴起的背景 H. 财富效应 2002年，施正荣回国创业，成立无锡尚德 2006年底，无锡尚德在纽约证券交易所成功上市 施正荣成为中国首富（22亿美元） 9 二、光伏产业链介绍 光伏电池的种类 光伏产业链 1.非晶硅电池 2.晶体硅电池 晶硅电池的应用 10 2.1 光伏电池的种类 种类 优点 缺点 备注 1.晶体硅太阳电池 A. 单晶硅 B. 多晶硅 1.原材料丰富 2.性能稳定 3.转换效率高 1.耗电量大 2.所需硅料多 3.成本高 88% Market 180微米 C-Si 2.薄膜太阳电池 A. 非晶硅 B. 多晶材料 1.原材料丰富 2.制造成本较低 3.能耗低 1.转换效率较低（12%） 2.衰减快 12% Market 1 微米 a-Si 3.其他材料 A. 锑化铬（CdTe） B. 铜铟硒（CIS） 1.转换效率高 2.制造成本低 材料稀缺 金属与另一惰性金属接触时所产生的电化学腐蚀现象 11 2.2 光伏产业链 非晶硅电池 玻璃 电池 发电系统 镀膜 硅烷 控制系统 12 2.2 光伏产业链 石英砂 高纯硅料 硅棒（锭） 硅 片 电 池 组 件 发电系统 粗 硅 晶体硅电池 冶炼 提纯 13 2.2.1 硅的冶炼 石英砂 焦 炭 粗硅 石英砂为二氧化硅，中国储量丰富 冶炼过程简单，技术难度低，国内大量生产 粗硅纯度为95－99％,可用于合金掺杂，如变压器上的矽钢片 14 2.2.2 硅的提纯 提纯方法 三氯氢硅氢还原法（ SiHCl3，改良西门子法） 硅烷法（SiH4） 四氯化硅氢还原法 （SiCl4 ） 二氯二氢硅还原法 （SiH2Cl2 ） 从粗硅到高纯硅，价格涨幅近100倍 高纯硅 粗硅 98％ 99.999 999 999％ 15 2.2.2 硅的提纯 16 2.2.2 硅的提纯 庞大的化工系统，反应过程复杂，系统化 配套要求高 建设周期长 环境污染可能性大——要求闭式循环 多晶硅生产技术含量高 高投资额，高风险 高利润 17 2.2.2 硅的提纯 公司 国家 产量（t,2004） 世界产能比 海姆洛克(Hemlock) 美国 7000 25％ 瓦克(Wacker) 德国 5500 17.8％ 德山曹达(Tokuyama) 日本 4800 17.1% 三菱硅(Mitsubishi) 日本 2700 9.6％ 先进硅(ASiMi) 美国 2600 9.3% MEMC 美国 2200 7.8% 太阳硅(SGS, Solar Grade Silicon LLC) 美国 2200 7.8％ 住友(Sumitomo ) 日本 700 2.5% ~28000t 60% 18 2.2.3 硅棒（锭） 注：硅的熔点是1420℃ 19 2.2.3 硅棒（锭） 单晶硅棒（直拉法） 20 2.2.3 硅棒（锭） 多晶硅锭（铸造法） 多晶融化 冷却凝固 切方 21 2.2.4 硅片 硅棒通过线切割，切成180微米左右厚度的硅片 单晶棒 单晶硅片 22 2.2.5 晶硅电池 制 绒 扩 散 刻蚀 去PSG清洗 镀氮化硅膜 丝网印刷 测试分选 烧结 包装 1 2 3 4 5 6 7 8 9 硅片通过扩散、丝网印刷、烧结等步骤，形成能够将光转化为直流电的器件 23 2.2.6 晶硅组件 单片晶硅电池（125x125mm）的电压大概为0.55V， 电流为4.5A,功率约为2.5W 单片功率太小，无法直接使用，因此将电池串联和并列， 达到所需要的电流电压条件（一般为12V或24V） 组件规格一般为165W,1750W,180W（ 8x9片）和 230W（8x12片） 24 2.2.6 晶硅组件 单片焊接 串焊 装框 叠层 层压 包装入库 清洗 电性能测试 25 2.2.7 发电系统 26 2.2 晶体硅电池产业链（总结） 技术水平： 高纯硅料 电池 硅片