篇一 光伏實(shí)習(xí)報(bào)告2850字
光伏實(shí)習(xí)報(bào)告
光伏認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)報(bào)告
太陽(yáng)是能量的天然來(lái)源。地球上每一個(gè)活著的生物之所以具有發(fā)揮作用的能力,甚至于是它的生存,都是由于直接或間接來(lái)自于太陽(yáng)的能量。我們的地球處在離太陽(yáng)差不多有一億英里的地方。它所截取的輻射能少到難以置信 (大約千萬(wàn)分之三),這么小的一點(diǎn)能量, 實(shí)際上比整個(gè)世界目前現(xiàn)有的發(fā)電能力還大十萬(wàn)倍。目前全世界尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始感到能量短缺,因此,人們開(kāi)始求助于太陽(yáng)能,以解決能源危機(jī)。
光伏產(chǎn)業(yè)鏈包括硅料、硅片、電池片、電池組件、應(yīng)用系統(tǒng)5個(gè)環(huán)節(jié)。上游為硅料、硅片環(huán)節(jié);中游為電池片、電池組件環(huán)節(jié);下游為應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)節(jié)。從全球范圍來(lái)看,產(chǎn)業(yè)鏈5個(gè)環(huán)節(jié)所涉及企業(yè)數(shù)量依次大幅增加,光伏市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)鏈呈金字塔形結(jié)構(gòu)。
在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中,硅料尤其是高純度的硅料毛利率最高。由于近年來(lái)光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,硅料出現(xiàn)供不應(yīng)求的狀況,硅料的價(jià)格更是節(jié)節(jié)攀升。2008年初從以工業(yè)硅為原料提純后所得的多晶硅價(jià)格已經(jīng)上漲至約300美元/公斤,部分高純度多晶硅甚至達(dá)到500美元/公斤。其次是硅片生產(chǎn)的利潤(rùn)率較高,而組件生產(chǎn)和工程安裝利潤(rùn)率最低,約為10%左右。
目前,大部分光伏企業(yè)的產(chǎn)品集中在硅片、電池片和電池組件,以及應(yīng)用系統(tǒng)方面。硅料的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)主要是來(lái)自高純度的多晶硅,而純度較低的工業(yè)硅(純度為98%~99%)則價(jià)格極為低廉。工業(yè)硅料的生產(chǎn)主要在發(fā)展中國(guó)家進(jìn)行,是產(chǎn)業(yè)鏈中高能耗、高污染的一環(huán)。工業(yè)硅料經(jīng)提純后得到高純度的硅料(純度在99.9999%以上)則價(jià)格高昂。高純度硅料的供應(yīng)商主要來(lái)自美國(guó)、德國(guó)和日本的公司。隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,這些公司有擴(kuò)大高純度硅料產(chǎn)能的趨勢(shì),如美 國(guó)hsc公司(hemlock semiconductor corporation)的多晶硅產(chǎn)能將從目前的1萬(wàn)噸增加到2008年的1.45萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)2023年擴(kuò)產(chǎn)至1.9萬(wàn)噸;另一家公司memc公司(memc electronic materials inc.)的產(chǎn)能也將由4900噸提高至2023年的8000噸。
工業(yè)制作硅電池所用的單晶硅材料,一般采用坩鍋直拉法制的太陽(yáng)級(jí)單晶硅棒,原始的形狀為圓柱形,然后切割成方形硅片(或多晶方形硅片),硅片的邊長(zhǎng)一般為10~15cm,厚度約200~350um,電阻率約1ω.cm的p型(摻硼)。 硅片在切割過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的表面缺陷,這就會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)問(wèn)題,首先表面的質(zhì)量較差,另外這些表面缺陷會(huì)在電池制造過(guò)程中導(dǎo)致碎片增多。因此要將切割損傷層去除,一般采用堿或酸腐蝕,腐蝕的厚度約10um。
制絨,就是把相對(duì)光滑的原材料硅片的表面通過(guò)酸或堿腐蝕,使其凸凹不平,變得粗糙,形成漫反射,減少直射到硅片表面的太陽(yáng)能的損失。對(duì)于單晶硅來(lái)說(shuō)一般采用naoh加醇的方法腐蝕,利用單晶硅的各向異性腐蝕,在表面形成無(wú)數(shù)
的金字塔結(jié)構(gòu),堿液的溫度約80度,濃度約1~2%,腐蝕時(shí)間約15分鐘。對(duì)于多晶來(lái)說(shuō),一般采用酸法腐蝕。
擴(kuò)散的目的在于形成pn結(jié)。普遍采用磷做
溫度,因此在擴(kuò)散前硅片表面的潔凈非常重要,要求硅片在制絨后要進(jìn)行清洗,即用酸來(lái)中和硅片表面的堿殘留和金屬雜質(zhì)。
擴(kuò)散過(guò)程中,在硅片的周邊表面也形成了擴(kuò)散層。周邊擴(kuò)散層使電池的上下電極形成短路環(huán),必須將它除去。周邊上存在任何微小的局部短路都會(huì)使電池并聯(lián)電阻下降,以至成為廢品。目前,工業(yè)化生產(chǎn)用等離子干法腐蝕,在輝光放電條件下通過(guò)氟和氧交替對(duì)硅作用,去除含有擴(kuò)散層的周邊。
擴(kuò)散后清洗的目的是去除擴(kuò)散過(guò)程中形成的磷硅玻璃。
沉積減反射層的目的在于減少表面反射,增加折射率。廣泛使用pecvd淀積sin ,由于pecvd淀積sin時(shí),不光是生長(zhǎng)sin作為減反射膜,同時(shí)生成了大量的原子氫,這些氫原子能對(duì)多晶硅片具有表面鈍化和體鈍化的雙重作用,可用于大批量生產(chǎn)。
電極的制備是太陽(yáng)電池制備過(guò)程中一個(gè)至關(guān)重要的步驟,它不僅決定了發(fā)射區(qū)的結(jié)構(gòu),而且也決定了電池的串聯(lián)電阻和電池表面被金屬覆蓋的面積。,最早采用真空蒸鍍或化學(xué)電鍍技術(shù),而現(xiàn)在普遍采用絲網(wǎng)印刷法,即通過(guò)特殊的印刷機(jī)和模版將銀漿鋁漿(銀鋁漿)印刷在太陽(yáng)電池的正背面,以形成正負(fù)電極引線。 晶體硅太陽(yáng)電池要通過(guò)三次印刷金屬漿料,傳統(tǒng)工藝要用二次燒結(jié)才能形成良好的帶有金屬電極歐姆接觸,共燒工藝只需一次燒結(jié),同時(shí)形成上下電極的歐姆接觸。在太陽(yáng)電池絲網(wǎng)印刷電極制作中,通常采用鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐進(jìn)行快速燒結(jié)。 完成的電池片經(jīng)過(guò)測(cè)試分檔進(jìn)行歸類(lèi)。
隨著《可再生能源法》的頒布及實(shí)施,可再生能源發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)的基本原則已變得透明。
光伏發(fā)電所減少,但并沒(méi)有發(fā)生實(shí)質(zhì)性改變。據(jù)此,有業(yè)內(nèi)人士說(shuō)這仍是一個(gè)誤會(huì),如果用環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算和衡量,與火電相比,光伏發(fā)電其實(shí)并算不上昂貴。況且隨著國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展綠色能源產(chǎn)業(yè)政策的扶持,隨著技術(shù)的進(jìn)步,光伏發(fā)電的成本將進(jìn)一步降低。在“關(guān)于制定階梯電價(jià)和促進(jìn)我國(guó)光伏發(fā)電發(fā)展的議案”建議稿中,我國(guó)太陽(yáng)能方面的幾位專(zhuān)家一致認(rèn)為:“從資源的數(shù)量、分布的普遍性、技術(shù)的可靠性來(lái)看,光伏發(fā)電比其他可再生能源更具有優(yōu)越性,目前成本較高的障礙正在隨著技術(shù)進(jìn)步和大規(guī)模生產(chǎn)而減小,光伏發(fā)電將
成為未來(lái)電力的重要構(gòu)成是勿庸質(zhì)疑的。”
中國(guó)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)需要提速,中國(guó)的光伏發(fā)電企業(yè)需要崛起。自2002年開(kāi)始,產(chǎn)業(yè)的壯大及光伏發(fā)電企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大給相關(guān)設(shè)備企業(yè)也提供了難得的市場(chǎng)機(jī)遇。目前,我國(guó)光伏裝備產(chǎn)業(yè)已具有一定的規(guī)模和水平,在國(guó)內(nèi)用戶中已建立起良好的信譽(yù)。通過(guò)和一流電池企業(yè)合作并融合了先進(jìn)的工藝技術(shù),國(guó)產(chǎn)的太陽(yáng)能電池關(guān)鍵設(shè)備相繼在國(guó)內(nèi)大生產(chǎn)線上得到應(yīng)用且逐漸成為主流選擇,使我國(guó)基本具備了晶體硅太陽(yáng)能電池制造設(shè)備的整線供給能力。受此拉動(dòng),我國(guó)電子專(zhuān)用設(shè)備行業(yè)也呈現(xiàn)出多年未有的蓬勃發(fā)展景象。在引領(lǐng)國(guó)產(chǎn)電池制造設(shè)備技術(shù)及市場(chǎng)的同時(shí),硅材料加工設(shè)備如多晶硅鑄錠爐、單晶爐、坩堝烘烤爐等也受到了市場(chǎng)的積極追捧。
對(duì)于光伏行業(yè)來(lái)說(shuō),最終促使它代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的因素一定是在價(jià)格上具備了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),而要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),從目前看只能通過(guò)兩種途徑。一是通過(guò)國(guó)家補(bǔ)貼,這種途徑是國(guó)家從可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)角度出發(fā),通過(guò)強(qiáng)制性政策對(duì)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行扶植,德國(guó)和西班牙就是最好的例子。但在世界上大部分國(guó)家,傳統(tǒng)的能源及資源消耗型產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中仍占大量比重,對(duì)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)作用也不可忽視,如果要通過(guò)降低經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度來(lái)限制這些行業(yè)從而推動(dòng)新能源的發(fā)展顯然是不切實(shí)際的,這也是為什么新能源行業(yè)在發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展的最迅速的原因。還有一種途徑就是技術(shù)進(jìn)步所帶來(lái)的成本下降。多晶硅價(jià)格的高企就迫使各生產(chǎn)商絞盡腦汁來(lái)提高原材料的利用率,如不斷提高的硅片切割技術(shù),使硅片的厚度不斷降低,并有效控制了切割過(guò)程中的原料磨損;同時(shí)通過(guò)降低硅料廢品率及廢舊品的回收利 綜上所述,新材料和新技術(shù)的進(jìn)步是未來(lái)光伏產(chǎn)業(yè)最主要的發(fā)展動(dòng)力,對(duì)各大光伏生產(chǎn)廠商而言,都意味著機(jī)遇與風(fēng)險(xiǎn)并存。具有穩(wěn)定原材料供給,適用于大規(guī)模生產(chǎn)是新技術(shù)的必要條件。其次轉(zhuǎn)換率的不斷提高則意味著新型太陽(yáng)能電池相對(duì)于傳統(tǒng)能源將具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。多晶硅價(jià)格的暴漲使光伏組件的價(jià)格出現(xiàn)了回升的勢(shì)頭,但隨著多晶硅供應(yīng)瓶頸的解決及化合物薄膜電池技術(shù)的不斷發(fā)展,光伏發(fā)電成本不斷降低是必然的趨勢(shì),多晶硅價(jià)格的變動(dòng)也許只是成本降低這個(gè)大旋律中一個(gè)并不那么和諧的小插曲。
篇二 2800字光伏產(chǎn)業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)報(bào)告2900字
2800字光伏產(chǎn)業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)報(bào)告
太陽(yáng)是能量的天然來(lái)源。地球上每一個(gè)活著的生物之所以具有發(fā)揮作用的能力,甚至于是它的生存,都是由于直接或間接來(lái)自于太陽(yáng)的能量。我們的地球處在離太陽(yáng)差不多有一億英里的地方。它所截取的輻射能少到難以置信 (大約千萬(wàn)分之三),這么小的一點(diǎn)能量, 實(shí)際上比整個(gè)世界目前現(xiàn)有的發(fā)電能力還大十萬(wàn)倍。目前全世界尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始感到能量短缺,因此,人們開(kāi)始求助于太陽(yáng)能,以解決能源危機(jī)。
光伏產(chǎn)業(yè)鏈包括硅料、硅片、電池片、電池組件、應(yīng)用系統(tǒng)5個(gè)環(huán)節(jié)。上游為硅料、硅片環(huán)節(jié);中游為電池片、電池組件環(huán)節(jié);下游為應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)節(jié)。從全球范圍來(lái)看,產(chǎn)業(yè)鏈5個(gè)環(huán)節(jié)所涉及企業(yè)數(shù)量依次大幅增加,光伏市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)鏈呈金字塔形結(jié)構(gòu)。
在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中,硅料尤其是高本文由實(shí)習(xí)報(bào)告收集整理純度的硅料毛利率最高。由于近年來(lái)光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,硅料出現(xiàn)供不應(yīng)求的狀況,硅料的價(jià)格更是節(jié)節(jié)攀升。2023年初從以工業(yè)硅為原料提純后所得的多晶硅價(jià)格已經(jīng)上漲至約300美元/公斤,部分高純度多晶硅甚至達(dá)到500美元/公斤。其次是硅片生產(chǎn)的利潤(rùn)率較高,而組件生產(chǎn)和工程安裝利潤(rùn)率最低,約為10%左右。
目前,大部分光伏企業(yè)的產(chǎn)品集中在硅片、電池片和電池組件,以及應(yīng)用系統(tǒng)方面。硅料的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)主要是來(lái)自高純度的多晶硅,而純度較低的工業(yè)硅(純度為98%~99%)則價(jià)格極為低廉。工業(yè)硅料的生產(chǎn)主要在發(fā)展中國(guó)家進(jìn)行,是產(chǎn)業(yè)鏈中高能耗、高污染的一環(huán)。工業(yè)硅料經(jīng)提純后得到高純度的硅料(純度在99.9999%以上)則價(jià)格高昂。高純度硅料的供應(yīng)商主要來(lái)自美國(guó)、德國(guó)和日本的公司。隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,這些公司有擴(kuò)大高純度硅料產(chǎn)能的趨勢(shì),如美
國(guó)hsc公司(hemlock semiconductor corporation)的多晶硅產(chǎn)能將從目前的1萬(wàn)噸增加到2023年的1.45萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)____年擴(kuò)產(chǎn)至1.9萬(wàn)噸;另一家公司memc公司(memc electronic materials inc.)的產(chǎn)能也將由4900噸提高至2023年的8000噸。
工業(yè)制作硅電池所用的單晶硅材料,一般采用坩鍋直拉法制的太陽(yáng)級(jí)單晶硅棒,原始的形狀為圓柱形,然后切割成方形硅片(或多晶方形硅片),硅片的邊長(zhǎng)一般為10~15cm,厚度約200~350um,電阻率約1ω.cm的p型(摻硼)。
硅片在切割過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的表面缺陷,這就會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)問(wèn)題,首先表面的質(zhì)量較差,另外這些表面缺陷會(huì)在電池制造過(guò)程中導(dǎo)致碎片增多。因此要將切割損傷層去除,一般采用堿或酸腐蝕,腐蝕的厚度約10um。
制絨,就是把相對(duì)光滑的原材料硅片的表面通過(guò)酸或堿腐蝕,使其凸凹不平,變得粗糙,形成漫反射,減少直射到硅片表面的太陽(yáng)能的損失。對(duì)于單晶硅來(lái)說(shuō)一般采用naoh加醇的方法腐蝕,利用單晶硅的各向異性腐蝕,在表面形成無(wú)數(shù)的金字塔結(jié)構(gòu),堿液的溫度約80度,濃度約1~2%,腐蝕時(shí)間約15分鐘。對(duì)于多晶來(lái)說(shuō),一般采用酸法腐蝕。
擴(kuò)散的目的在于形成pn結(jié)。普遍采用磷做n
溫度,因此在擴(kuò)散前硅片表面的潔凈非常重要,要求硅片在制絨后要進(jìn)行清洗,即用酸來(lái)中和硅片表面的堿殘留和金屬雜質(zhì)。
擴(kuò)散過(guò)程中,在硅片的周邊表面也形成了擴(kuò)散層。周邊擴(kuò)散層使電池的上下電極形成短路環(huán),必須將它除去。周邊上存在任何微小的局部短路都會(huì)使電池并聯(lián)電阻下降,以至成為廢品。目前,工業(yè)化生產(chǎn)用等離子干法腐蝕,在輝光放電條件下通過(guò)氟和氧交替對(duì)硅作用,去除含有擴(kuò)散層的周邊。
擴(kuò)散后清洗的目的是去除擴(kuò)散過(guò)程中形成的磷硅玻璃。
沉積減反射層的目的在于減少表面反射,增加折射率。廣泛使用pecvd淀積sin ,由于pecvd淀積sin時(shí),不光是生長(zhǎng)sin作為減反射膜,同時(shí)生成了大量的原子氫,這些氫原子能對(duì)多晶硅片具有表面鈍化和體鈍化的雙重作用,可用于大批量生產(chǎn)。
電極的制備是太陽(yáng)電池制備過(guò)程中一個(gè)至關(guān)重要的步驟,它不僅決定了發(fā)射區(qū)的結(jié)構(gòu),而且也決定了電池的串聯(lián)電阻和電池表面被金屬覆蓋的面積。,最早采用真空蒸鍍或化學(xué)電鍍技術(shù),而現(xiàn)在普遍采用絲網(wǎng)印刷法,即通過(guò)特殊的印刷機(jī)和模版將銀漿鋁漿(銀鋁漿)印刷在太陽(yáng)電池的正背面,以形成正負(fù)電極引線。
晶體硅太陽(yáng)電池要通過(guò)三次印刷金屬漿料,傳統(tǒng)工藝要用二次燒結(jié)才能形成良好的帶有金屬電極歐姆接觸,共燒工藝只需一次燒結(jié),同時(shí)形成上下電極的歐姆接觸。在太陽(yáng)電池絲網(wǎng)印刷電極制作中,通常采用鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐進(jìn)行快速燒結(jié)。
完成的電池片經(jīng)過(guò)測(cè)試分檔進(jìn)行歸類(lèi)。
隨著《可再生能源法》的頒布及實(shí)施,可再生能源發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)的基本原則已變得透明。
光伏發(fā)電所減少,但并沒(méi)有發(fā)生實(shí)質(zhì)性改變。據(jù)此,有業(yè)內(nèi)人士說(shuō)這仍是一個(gè)誤會(huì),如果用環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算和衡量,與火電相比,光伏發(fā)電其實(shí)并算不上昂貴。況且隨著國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展綠色能源產(chǎn)業(yè)政策的扶持,隨著技術(shù)的進(jìn)步,光伏發(fā)電的成本將進(jìn)一步降低。在“關(guān)于制定階梯電價(jià)和促進(jìn)我國(guó)光伏發(fā)電發(fā)展的議案”建議稿中,我國(guó)太陽(yáng)能方面的幾位專(zhuān)家一致認(rèn)為:“從資源的數(shù)量、分布的普遍性、技術(shù)的可靠性來(lái)看,光伏發(fā)電比其他可再生能源更具有優(yōu)越性,目前成本較高的障礙正在隨著技術(shù)進(jìn)步和大規(guī)模生產(chǎn)而減小,光伏發(fā)電將成為未來(lái)電力的重要構(gòu)成是勿庸質(zhì)疑的。”
中國(guó)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)需要提速,中國(guó)的光伏發(fā)電企業(yè)需要崛起。自2002年開(kāi)始,產(chǎn)業(yè)的壯大及光伏發(fā)電企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大給相關(guān)設(shè)備企業(yè)也提供了難得的市場(chǎng)機(jī)遇。目前,我國(guó)光伏裝備產(chǎn)業(yè)已具有一定的規(guī)模和水平,在國(guó)內(nèi)用戶中已建立起良好的信譽(yù)。通過(guò)和一流電池企業(yè)合作并融合了先進(jìn)的工藝技術(shù),國(guó)產(chǎn)的太陽(yáng)能電池關(guān)鍵設(shè)備相繼在國(guó)內(nèi)大生產(chǎn)線上得到應(yīng)用且逐漸成為主流選擇,使我國(guó)基本具備了晶體硅太陽(yáng)能電池制造設(shè)備的整線供給能力。受此拉動(dòng),我國(guó)電子專(zhuān)用設(shè)備行業(yè)也呈現(xiàn)出多年未有的蓬勃發(fā)展景象。在引領(lǐng)國(guó)產(chǎn)電池制造設(shè)備技術(shù)及市場(chǎng)的同時(shí),硅材料加工設(shè)備如多晶硅鑄錠爐、單晶爐、坩堝烘烤爐等也受到了市場(chǎng)的積極追捧。
對(duì)于光伏行業(yè)來(lái)說(shuō),最終促使它代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的因素一定是在價(jià)格上具備了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),而要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),從目前看只能通過(guò)兩種途徑。一是通過(guò)國(guó)家補(bǔ)貼,這種途徑是國(guó)家從可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)角度出發(fā),通過(guò)強(qiáng)制性政策對(duì)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行扶植,德國(guó)和西班牙就是最好的例子。但在世界上大部分國(guó)家,傳統(tǒng)的能源及資源消耗型產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中仍占大量比重,對(duì)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)作用也不可忽視,如果要通過(guò)降低經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度來(lái)限制這些行業(yè)從而推動(dòng)新能源的發(fā)展顯然是不切實(shí)際的,這也是為什么新能源行業(yè)在發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展的最迅速的原因。還有一種途徑就是技術(shù)進(jìn)步所帶來(lái)的成本下降。多晶硅價(jià)格的高企就迫使各生產(chǎn)商絞盡腦汁來(lái)提高原材料的利用率,如不斷提高的硅片切割技術(shù),使硅片的厚度不斷降低,并有效控制了切割過(guò)程中的原料磨損;同時(shí)通過(guò)降低硅料廢品率及廢舊品的回收利
綜上所述,新材料和新技術(shù)的進(jìn)步是未來(lái)光伏產(chǎn)業(yè)最主要的發(fā)展動(dòng)力,對(duì)各大光伏生產(chǎn)廠商而言,都意味著機(jī)遇與風(fēng)險(xiǎn)并存。具有穩(wěn)定原材料供給,適用于大規(guī)模生產(chǎn)是新技術(shù)的必要條件。其次轉(zhuǎn)換率的不斷提高則意味著新型太陽(yáng)能電池相對(duì)于傳統(tǒng)能源將具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。多晶硅價(jià)格的暴漲使光伏組件的價(jià)格出現(xiàn)了回升的勢(shì)頭,但隨著多晶硅供應(yīng)瓶頸的解決及化合物薄膜電池技術(shù)的不斷發(fā)展,光伏發(fā)電成本不斷降低是必然的趨勢(shì),多晶硅價(jià)格的變動(dòng)也許只是成本降低這個(gè)大旋律中一個(gè)并不那么和諧的小插曲。
篇三 光伏產(chǎn)業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)報(bào)告2850字
太陽(yáng)是能量的天然來(lái)源。地球上每一個(gè)活著的生物之所以具有發(fā)揮作用的能力,甚至于是它的生存,都是由于直接或間接來(lái)自于太陽(yáng)的能量。我們的地球處在離太陽(yáng)差不多有一億英里的地方。它所截取的輻射能少到難以置信 (大約千萬(wàn)分之三),這么小的一點(diǎn)能量, 實(shí)際上比整個(gè)世界目前現(xiàn)有的發(fā)電能力還大十萬(wàn)倍。目前全世界尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始感到能量短缺,因此,人們開(kāi)始求助于太陽(yáng)能,以解決能源危機(jī)。
光伏產(chǎn)業(yè)鏈包括硅料、硅片、電池片、電池組件、應(yīng)用系統(tǒng)5個(gè)環(huán)節(jié)。上游為硅料、硅片環(huán)節(jié);中游為電池片、電池組件環(huán)節(jié);下游為應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)節(jié)。從全球范圍來(lái)看,產(chǎn)業(yè)鏈5個(gè)環(huán)節(jié)所涉及企業(yè)數(shù)量依次大幅增加,光伏市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)鏈呈金字塔形結(jié)構(gòu)。
在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中,硅料尤其是高純度的硅料毛利率。由于近年來(lái)光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,硅料出現(xiàn)供不應(yīng)求的狀況,硅料的價(jià)格更是節(jié)節(jié)攀升。2023年初從以工業(yè)硅為原料提純后所得的多晶硅價(jià)格已經(jīng)上漲至約300美元/公斤,部分高純度多晶硅甚至達(dá)到500美元/公斤。其次是硅片生產(chǎn)的利潤(rùn)率較高,而組件生產(chǎn)和工程安裝利潤(rùn)率最低,約為10%左右。
目前,大部分光伏企業(yè)的產(chǎn)品集中在硅片、電池片和電池組件,以及應(yīng)用系統(tǒng)方面。硅料的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)主要是來(lái)自高純度的多晶硅,而純度較低的工業(yè)硅(純度為98%~99%)則價(jià)格極為低廉。工業(yè)硅料的生產(chǎn)主要在發(fā)展中國(guó)家進(jìn)行,是產(chǎn)業(yè)鏈中高能耗、高污染的一環(huán)。工業(yè)硅料經(jīng)提純后得到高純度的硅料(純度在99.9999%以上)則價(jià)格高昂。高純度硅料的供應(yīng)商主要來(lái)自美國(guó)、德國(guó)和日本的公司。隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,這些公司有擴(kuò)大高純度硅料產(chǎn)能的趨勢(shì),如美
國(guó)hsc公司(hemlock semiconductor corporation)的多晶硅產(chǎn)能將從目前的1萬(wàn)噸增加到2023年的1.45萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)2023年擴(kuò)產(chǎn)至1.9萬(wàn)噸;另一家公司memc公司(memc electronic materials inc.)的產(chǎn)能也將由4900噸提高至2023年的8000噸。
工業(yè)制作硅電池所用的單晶硅材料,一般采用坩鍋直拉法制的太陽(yáng)級(jí)單晶硅棒,原始的形狀為圓柱形,然后切割成方形硅片(或多晶方形硅片),硅片的邊長(zhǎng)一般為10~15cm,厚度約200~350um,電阻率約1ω.cm的p型(摻硼)。
硅片在切割過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的表面缺陷,這就會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)問(wèn)題,首先表面的質(zhì)量較差,另外這些表面缺陷會(huì)在電池制造過(guò)程中導(dǎo)致碎片增多。因此要將切割損傷層去除,一般采用堿或酸腐蝕,腐蝕的厚度約10um。
制絨,就是把相對(duì)光滑的原材料硅片的表面通過(guò)酸或堿腐蝕,使其凸凹不平,變得粗糙,形成漫反射,減少直射到硅片表面的太陽(yáng)能的損失。對(duì)于單晶硅來(lái)說(shuō)一般采用naoh加醇的方法腐蝕,利用單晶硅的各向異性腐蝕,在表面形成無(wú)數(shù)的金字塔結(jié)構(gòu),堿液的溫度約80度,濃度約1~2%,腐蝕時(shí)間約15分鐘。對(duì)于多晶來(lái)說(shuō),一般采用酸法腐蝕。
擴(kuò)散的目的在于形成pn結(jié)。普遍采用磷做n
溫度,因此在擴(kuò)散前硅片表面的潔凈非常重要,要求硅片在制絨后要進(jìn)行清洗,即用酸來(lái)中和硅片表面的堿殘留和金屬雜質(zhì)。
擴(kuò)散過(guò)程中,在硅片的周邊表面也形成了擴(kuò)散層。周邊擴(kuò)散層使電池的上下電極形成短路環(huán),必須將它除去。周邊上存在任何微小的局部短路都會(huì)使電池并聯(lián)電阻下降,以至成為廢品。目前,工業(yè)化生產(chǎn)用等離子干法腐蝕,在輝光放電條件下通過(guò)氟和氧交替對(duì)硅作用,去除含有擴(kuò)散層的周邊。
擴(kuò)散后清洗的目的是去除擴(kuò)散過(guò)程中形成的磷硅玻璃。
沉積減反射層的目的在于減少表面反射,增加折射率。廣泛使用pecvd淀積sin ,由于pecvd淀積sin時(shí),不光是生長(zhǎng)sin作為減反射膜,同時(shí)生成了大量的原子氫,這些氫原子能對(duì)多晶硅片具有表面鈍化和體鈍化的雙重作用,可用于大批量生產(chǎn)。
電極的制備是太陽(yáng)電池制備過(guò)程中一個(gè)至關(guān)重要的步驟,它不僅決定了發(fā)射區(qū)的結(jié)構(gòu),而且也決定了電池的串聯(lián)電阻和電池表面被金屬覆蓋的面積。,最早采用真空蒸鍍或化學(xué)電鍍技術(shù),而現(xiàn)在普遍采用絲網(wǎng)印刷法,即通過(guò)特殊的印刷機(jī)和模版將銀漿鋁漿(銀鋁漿)印刷在太陽(yáng)電池的正背面,以形成正負(fù)電極引線。
晶體硅太陽(yáng)電池要通過(guò)三次印刷金屬漿料,傳統(tǒng)工藝要用二次燒結(jié)才能形成良好的帶有金屬電極歐姆接觸,共燒工藝只需一次燒結(jié),同時(shí)形成上下電極的歐姆接觸。在太陽(yáng)電池絲網(wǎng)印刷電極制作中,通常采用鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐進(jìn)行快速燒結(jié)。
完成的電池片經(jīng)過(guò)測(cè)試分檔進(jìn)行歸類(lèi)。
隨著《可再生能源法》的頒布及實(shí)施,可再生能源發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)的基本原則已變得透明。
光伏發(fā)電所減少,但并沒(méi)有發(fā)生實(shí)質(zhì)性改變。據(jù)此,有業(yè)內(nèi)人士說(shuō)這仍是一個(gè)誤會(huì),如果用環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算和衡量,與火電相比,光伏發(fā)電其實(shí)并算不上昂貴。況且隨著國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展綠色能源產(chǎn)業(yè)政策的扶持,隨著技術(shù)的進(jìn)步,光伏發(fā)電的成本將進(jìn)一步降低。在“關(guān)于制定階梯電價(jià)和促進(jìn)我國(guó)光伏發(fā)電發(fā)展的議案”建議稿中,我國(guó)太陽(yáng)能方面的幾位專(zhuān)家一致認(rèn)為:“從資源的數(shù)量、分布的普遍性、技術(shù)的可靠性來(lái)看,光伏發(fā)電比其他可再生能源更具有優(yōu)越性,目前成本較高的障礙正在隨著技術(shù)進(jìn)步和大規(guī)模生產(chǎn)而減小,光伏發(fā)電將成為未來(lái)電力的重要構(gòu)成是勿庸質(zhì)疑的?!?/p>
中國(guó)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)需要提速,中國(guó)的光伏發(fā)電企業(yè)需要崛起。自2023年開(kāi)始,產(chǎn)業(yè)的壯大及光伏發(fā)電企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大給相關(guān)設(shè)備企業(yè)也提供了難得的市場(chǎng)機(jī)遇。目前,我國(guó)光伏裝備產(chǎn)業(yè)已具有一定的規(guī)模和水平,在國(guó)內(nèi)用戶中已建立起良好的信譽(yù)。通過(guò)和一流電池企業(yè)合作并融合了先進(jìn)的工藝技術(shù),國(guó)產(chǎn)的太陽(yáng)能電池關(guān)鍵設(shè)備相繼在國(guó)內(nèi)大生產(chǎn)線上得到應(yīng)用且逐漸成為主流選擇,使我國(guó)基本具備了晶體硅太陽(yáng)能電池制造設(shè)備的整線供給能力。受此拉動(dòng),我國(guó)電子專(zhuān)用設(shè)備行業(yè)也呈現(xiàn)出多年未有的蓬勃發(fā)展景象。在引領(lǐng)國(guó)產(chǎn)電池制造設(shè)備技術(shù)及市場(chǎng)的同時(shí),硅材料加工設(shè)備如多晶硅鑄錠爐、單晶爐、坩堝烘烤爐等也受到了市場(chǎng)的積極追捧。
對(duì)于光伏行業(yè)來(lái)說(shuō),最終促使它代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的因素一定是在價(jià)格上具備了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),而要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),從目前看只能通過(guò)兩種途徑。一是通過(guò)國(guó)家補(bǔ)貼,這種途徑是國(guó)家從可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)角度出發(fā),通過(guò)強(qiáng)制性政策對(duì)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行扶植,德國(guó)和西班牙就是的例子。但在世界上大部分國(guó)家,傳統(tǒng)的能源及資源消耗型產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中仍占大量比重,對(duì)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)作用也不可忽視,如果要通過(guò)降低經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度來(lái)限制這些行業(yè)從而推動(dòng)新能源的發(fā)展顯然是不切實(shí)際的,這也是為什么新能源行業(yè)在發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展的最迅速的原因。還有一種途徑就是技術(shù)進(jìn)步所帶來(lái)的成本下降。多晶硅價(jià)格的高企就迫使各生產(chǎn)商絞盡腦汁來(lái)提高原材料的利用率,如不斷提高的硅片切割技術(shù),使硅片的厚度不斷降低,并有效控制了切割過(guò)程中的原料磨損;同時(shí)通過(guò)降低硅料廢品率及廢舊品的回收利
綜上所述,新材料和新技術(shù)的進(jìn)步是未來(lái)光伏產(chǎn)業(yè)最主要的發(fā)展動(dòng)力,對(duì)各大光伏生產(chǎn)廠商而言,都意味著機(jī)遇與風(fēng)險(xiǎn)并存。具有穩(wěn)定原材料供給,適用于大規(guī)模生產(chǎn)是新技術(shù)的必要條件。其次轉(zhuǎn)換率的不斷提高則意味著新型太陽(yáng)能電池相對(duì)于傳統(tǒng)能源將具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。多晶硅價(jià)格的暴漲使光伏組件的價(jià)格出現(xiàn)了回升的勢(shì)頭,但隨著多晶硅供應(yīng)瓶頸的解決及化合物薄膜電池技術(shù)的不斷發(fā)展,光伏發(fā)電成本不斷降低是必然的趨勢(shì),多晶硅價(jià)格的變動(dòng)也許只是成本降低這個(gè)大旋律中一個(gè)并不那么和諧的小插曲。