最新中国光伏产业介绍教学讲义ppt

2.2 光伏产业链
✓ 非晶硅电池 硅烷
镀膜
控制系统
玻璃
电池
发电系统
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2.2 光伏产业链
✓晶体硅电池
石
粗
英
砂 冶炼 硅 提纯
高 纯 硅 料
硅 棒 （ 锭 ）
硅 片
电 池
发
组
电
件
系
统
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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
逆变器
太阳能直接输出 12/24/48VDC 。 需 要将直流电转换成 220VAC 交 流 电 , 需 要逆变器。
石 英 砂
粗 硅
高 纯 硅 料
硅 棒 （ 锭 ）
硅
电
片
池
发
组
电
件
系 25 统
2.2 晶体硅电池产业链（总结）
石
粗
英
砂
硅
高 纯 硅 料
✓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）
石 英 砂
粗 硅
高 纯 硅 料
硅 棒 （ 锭 ）
硅
电
片
池
组 件
发 电 系 23 统
2.2.6 晶硅组件
单片焊接 串焊 叠层 层压 装框 清洗 电性能测试 包装入库
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
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一、光伏产业兴起的背景
F. 人类所面临的选择
风能 地热能 核聚变能 太阳能
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一、光伏产业兴起的背景
G. 太阳能
光热利用
光电利用
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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）
美国 德国 日本 日本 美国 美国 美国
日本
7000 5500 4800 2700 2600 2200 2200
700
~28000t
石 英 砂
粗 硅
高 纯 硅 料
硅 棒 （ 锭 ）
硅 片
世界产能比
25％ 17.8％ 17.1% 9.6％ 9.3% 7.8% 7.8％
2.5%
电
组
池
件
60%
发 电 系 17 统
1.原材料丰富 2.制造成本较低 3.能耗低
1.转换效率高 2.制造成本低
缺点
1.耗电量大 2.所需硅料多 3.成本高
备注
88% Market 180微米 C-Si
1.转换效率较低 12% Market
（<12%）
1 微米
2.衰减快
a-Si
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
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2.2.3 硅棒（锭）
✓多晶硅锭（铸造法）
多晶融化
冷却凝固
切方
石 英 砂
粗 硅
高 纯 硅 料
硅 棒 （ 锭 ）
硅
电
片
池
发
组
电
件
系 20 统
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
多晶锭
多晶硅片
石 英 砂
粗 硅
高 纯 硅 料
硅 棒 （ 锭 ）
硅
电
片
池
发
组
电
件
系 21 统
石 英 砂
粗 硅
高 纯 硅 料
硅 棒 （ 锭 ）
硅
电
片
池
组 件
发 电 系 13 统
2.2.2 硅的提纯
粗硅
高纯硅
98％
99.999 999 999％
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
石 英 砂
粗 硅
高 纯 硅 料
硅 棒 （ 锭 ）
硅
电
片
池
发
组
电
件
系来自百度文库24 统
2.2.7 发电系统
太阳能电池组
核心部分，将太阳 的辐射能力转换为 电能，或送往蓄电 池中存储起来，或 推动负载工作。
太阳能控制器
控制整个系统的 工作状态，并对 蓄电池起到过充 电保护、过放电 保护
蓄电池（组）
一般为铅酸电池 ，小微型系统中 ，也可用镍氢电 池、镍镉电池或 锂电池
石 英 砂
粗 硅
高 纯 硅 料
硅 棒 （ 锭 ）
硅
电
片
池
发
组
电
件
系 16 统
2.2.2 硅的提纯
公司
国家 产量（t,2004）
海姆洛克(Hemlock) 瓦克(Wacker) 德山曹达(Tokuyama) 三菱硅(Mitsubishi) 先进硅(ASiMi)
MEMC 太阳硅(SGS, Solar Grade Silicon LLC) 住友(Sumitomo )
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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
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2.1 光伏电池的种类
种类
1.晶体硅太阳电池 A. 单晶硅 B. 多晶硅
2.薄膜太阳电池 A. 非晶硅 B. 多晶材料
3.其他材料 A. 锑化铬（CdTe） B. 铜铟硒（CIS）
优点
1.原材料丰富 2.性能稳定 3.转换效率高
石 英 砂
粗 硅
高 纯 硅 料
硅 棒 （ 锭 ）
硅
电
片
池
组 件
发 电 系 14 统
2.2.2 硅的提纯
石 英 砂
粗 硅
高 纯 硅 料
硅 棒 （ 锭 ）
硅
电
片
池
发
组
电
件
系 15 统
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
2.2.5 晶硅电池
1
2
3
4
5
6
7
8
9
制 绒 扩 散 刻蚀 去PSG清洗 镀氮化硅膜 丝网印刷 烧结 测试分选 包装
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
石 英 砂
粗 硅
高 纯 硅 料
硅 棒 （ 锭 ）
硅
电
片
池
发
组
电
件
系 22 统
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
中国光伏产业介绍
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
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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）
2.2.3 硅棒（锭）
1.单晶硅棒——直拉法
2.多晶硅锭——铸造法
注：硅的熔点是1420℃
石 英 砂
粗 硅
高 纯 硅 料
硅 棒 （ 锭 ）
硅
电
片
池
发
组
电
件
系 18 统
2.2.3 硅棒（锭）
✓单晶硅棒（直拉法）
多晶融化
石 英 砂
粗 硅
高 纯 硅 料
单晶生长
硅
棒
硅
（
锭
片
）
单晶硅棒
发
电
组
电
池
件
系 19 统