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2012 年

六月刊 Solarzoom 光伏太阳能网主办

自我救赎,早日走出光伏寒冬 西部迎来光伏发电产业发展机遇期 CIGS 融资——风险投资信贷额度的终结? 晶体硅太阳能电池热氧化工艺研究及应用 预装式光伏逆变站箱体设计与制造问题讨论

5 月份光伏行业价格分析


Solarzoom 光 伏 杂 志 目 录 2012 年 第六期 Contents Solarzoom 光伏太阳能网主办 专家顾问 : 赵玉文 崔容强 孟宪淦 电话:021-38682788 投稿:edit@solarzoom.com 广告:ad@solarzoom.com 地址:上海市浦电路 489 号由由燕乔大厦

新闻中心 /News 1

技术工艺 /Technical process 15 晶体硅太阳能电池热氧化工艺研究及应用 摘要:主要研究在晶体硅衬底上采用热氧氧化 生长 SiO2,研究不同氧化层厚度对 MCL、光 学吸收的影响以及与 SiNx 体钝化的效果差异; 同时通过理论计算匹配相应的 SiO2/SiNx 叠 层膜,得出 SiO2 层厚度 10nm 左右,SiNx:H

Lux Research:新兴光伏技术层出不穷或将

膜 的 理 论 厚 度 为 65~70nm 之 间, 折 射 率 在

提升产业利润

2.1~2.2 之间……

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波兰 FIT 最新提案透露其补贴将超德国

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国际可再生能源局:光伏发电成本已降 60% IHS:美国双反后中国光伏组件出货量或将

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转换装置 --- 预装式光伏逆变站箱体特点,设

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下滑 75% 吴达成:激励政策将出台 光伏上网难困境将改善

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克罗地亚宣布大幅削减光伏 FIT 补贴 意大利拟提高可再生能源光伏补贴限额

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日本推出可抑制薄膜硅型太阳能电池光劣化方法

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纳米锥或为降低硅太阳能电池成本的关键

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旭晶发布高效多晶和准单晶硅片

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光伏展会信息

预装式光伏逆变站箱体设计与制造问题讨论

摘要:本文简介了光伏发电及光伏电站的电能 计要求,并结合实例进行讨论……

答疑解惑 /Q&A 23 少子寿命来料测试是否有意义 23 EVA 封装损耗对比 23 方阻和结深有什么关系 23 关于 FF 的问题

产业观察 /Industry observe 7 自我救赎,早日走出光伏寒冬   2012 年 5 月 23 日,为防止国内经济下滑, 温家宝总理主持召开国务院常务会议…… 9

西部迎来光伏发电产业发展机遇期 据 5 月 8 日甘肃日报报道,近日,金昌市人 民政府与上海艾力克太阳能科技有限公司举行战 略合作协议签约仪式…… 13 CIGS 融资——风险投资信贷额度的终结? 2011 年对薄膜太阳能来说几乎就不是一个 丰收的年份……

23 制绒腐蚀深度的计算 23 关于真空退火

价格监测 /Price Monitoring 24 5 月份光伏行业价格分析


2012 年六月刊

Solarzoom 光伏杂志

新闻中心 /news

Lux Research:新兴光伏技术层出不穷或将提升产业利润   Solarzoom 光伏太阳能网讯 总部驻美国马 赛诸塞州波士顿的 Lux Research 日前预测,到 2014 年众多新兴技术的诞生将提高光伏产业的利 润。   该机构发布的最新报告发现,大笔的资金注 入推动了新兴技术的诞生,新兴技术通过削减每 瓦成本从而提高企业盈利。因此到 2014 年利润 率将重新回到两位数水平。   该报告定量评估了新兴光伏技术的成本削减 潜力(按照每瓦美元为单位计算)以及从市场开 拓到广泛应用所需的时间。研究人员计算得出, 材料创新与电池设计有助于将组件的价格稳定在 每瓦 0.90 美元。由于电池效率的提升、更为便 宜的生产工艺以及更薄的硅片,太阳能光伏设备 的成本将继续下跌。   这份名为《搜寻光伏材料创新的变革者》的 报告预计,下一代光伏技术将能提升组件效率并 削减资金成本。Lux Research 的分析师对各类技 术进行了评估,并指出哪类技术将成为“行业的

变革者”,哪一项技术或许永远不能投入商业生 产。   他们发现,无切损硅片定向凝固技术可降低 硅片的成本(减少线锯切割方式所造成的损失)。 因此定向凝固堪称是光伏市场的“首要目标”。 1366 Technologies 是这项技术的领航者,预计 它将于 2013 年投入商业化生产。   防反射涂层与光捕捉涂层也是光伏市场规模 的首要目标。而目前 Natcore 公司是这一领域的 领先者,预计今年该技术将投入商业化生产。   此外,新型活动层(active layers)目前 正在开发中。最为知名的是铜锌锡硫(CZTS)薄 膜电池技术,该项技术科降低原材料成本,并减 少铟和镓的使用。硅外延 (epi-Si) 则是在硅单 晶衬底上沿其原来的晶向再生长一层硅单晶薄膜 的半导体硅材料,或许它将能代替非晶硅原料并 提升转换效率。(编译:陶蓓华)  

波兰 FIT 最新提案透露其补贴将超德国   Solarzoom 光伏太阳能网讯 波兰时间 5 月 29 日晚,在华沙举行的政府部门内部会议上, 推出一项新的 FIT 光伏补贴提案。这项新的提 案为波兰提出了极具吸引力的 FIT 政策和“绿 色证书”制度,波兰的补贴额度将会超过德国。 而据之前的消息称,波兰的 FIT 不会超过德国。   Solarzoom 光伏太阳能网首席分析师 Jason Tsai 表示,比较德国当前的以及 2013 年可能的 FIT 水平,波兰新的补助条件可说是非常优厚。 该提案一旦通过,将促使波兰成为光伏爆发力 非常强的市场。

接近于德国,但有较好的地理位置可以接受德 国成熟的技术输入。如果该提案顺利通过并实 施,相信很快就有 1GW 以上的预计安装量,同 时安装量在 2014 年得以达到 800MW 以上。   据悉,正式草案将在 6 月底出台,年内将 在议会内通过,于 2013 年 1 月 1 日开始执行。 (文 / 涉江)

  他同时指出,波兰虽然光照条件不强,仅 《Solarzoom 光伏杂志》06/2012

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国际可再生能源局:光伏发电成本已降 60%   Solarzoom 光 伏 太 阳 能 网 讯 据 国 际 可 再 生 能 源 局(International Renewable Energy Agency)周三公布的一项研究报告,可再生能源 产电成本正逐年降低。这无疑颠覆清洁能源科技 过于昂贵的传统观点。

国际可再生能源局创新与科技中心主任 Dolf Gielen 表示,市场发展迅速,可再生能源发电成 本很有可能进一步下降。2011 年投资于可再生能 源供应链的金额高达 2600 亿美元。

据总部位于 Abu Dhabi 的国际可再生能源局 研究报告,近几年,太阳能发电成本已经下降 60%。

国际可再生能源局另一份研究报道预测,可 再生能源可以为全球发展中地区的电力部门创造 至少 400 万个就业岗位。如今,全球可再生能源 部门已有 500 万个就业岗位。全球逾 13 亿人口(绝 其它可再生能源(比如风能、水能与生物能) 大多数集中在亚洲与非洲)不能用电。 的发电价格也有所下降。 Amin 说道:“这个行业非常具有就业潜力。” 国际可再生能源局主席 Adnan Amin 表示: “可 再生能源过于昂贵的观点根深蒂固。不过,真实   注:可再生能源局成立于 2009 年,是一家 数据告诉我们,可再生能源成本已大幅下降,未 政府联合机构,旨在促进可再生能源的广泛使用。 来还将继续下跌。可再生能源发电成本现在已经 目前已有 155 家成员国,总部设在 Abu Dhabi。 (译 者:Krystal)   可以与很多传统燃煤一较高下。”

IHS:美国双反后中国光伏组件出货量或将下滑 75%   Solarzoom 光伏太阳能网讯 据咨询机构 IHS 透露,由于美国商务部反倾销裁定的影响, 今年运往北美的中国光伏组件出货量可能将削 减 75%。   据总部驻加州埃尔塞贡多(El Segundo) 的 IHS 发布邮件声明称,中国供应量的减少或 许将使北美市场组件进口总量削减 45%,从而推 动组件价格的上涨。该咨询公司估计,中国制 造商的进口量约占 2GW,而目前该数字可能将下 跌 1.5GW。

  美国商务部 5 月 17 日作出的初裁结果,认 定中国光伏企业获得政府的高额补贴并以低于 成本的价格出售光伏电池,对此中方予以强烈 指责。美国商务部定于 10 月初对光伏税率作出 最终裁定。   SolarWorld 美国分公司表示,由于中国的 贸易行为导致数千人事业。去年至少已有四家 美国光伏制造企业申请破产。(编译:陶蓓华)

  IHS 光伏分析师 Mike Sheppard 发布声明称: “商务部的裁定将对北美光伏市场产生重大影 响,这不仅将抑制供应而且将推动组件及系统 价格的上涨。惩罚性关税可能将使组件成本增 加 12%,这使得当地光伏系统的平均投资回报率 下调 2.5%。 《Solarzoom 光伏杂志》06/2012

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吴达成:激励政策将出台 光伏上网难困境将改善   中国可再生能源学会光伏委员会副主任兼秘 书长吴达成在近日召开的第三届国际新能源高峰 论坛暨光伏电站发展与创新研讨会上,谈到光伏 发电的补贴政策时透露道,针对新能源尤其是光 伏发电的一些激励政策可能在近期出台。   当前光伏市场在全球范围内主要靠政策激 励,属于政策驱动下的市场份额,如果离开了政 策的扶持,现阶段光伏规模会小很多,因此,对 于新能源领域,尤其是光伏产业来讲,政策至关 重要。吴达成表示,近期或将实行《可再生能源 配额制》、《分布式发电管理办法》、《并网管 理办法》等鼓励引导民间投资新能源领域实施细 则,“这些比较实际的政策如果能出台的话,光 伏产业上网难的困境有望得到大幅度改善”,吴 达成说道。

  吴达成表示,光伏发电市场潜力巨大,当前 用户平价上网时代趋近,并网市场化安装将大幅 度上升,他预测,按照现在的发展速度,到 2014 年前后全国将实施工商企业用电自发自用平价上 网,在 2018 年前后实现生活用电自发自用平价 上网。   吴达成还对未来光伏市场的发展做了一个简 单的估计:1、中国国内光伏市场发展速度将在 政策扶持下快速发展,但会保持一定节奏,直至 实现用户侧平价上网。2、2015 年国内累计装机 量目标如定在 15GW,实际装机有可能超过该目 标。3、如果国内安装量保持在年平均增长 50% 左右,2020 年完全可以实现 50GW 的目标如果要 实现 100GW 的更高目标,年平均增需包括 60% 以 上。

克罗地亚宣布大幅削减光伏 FIT 补贴   Solarzoom 光伏太阳能网讯 克罗地亚政府 日前已大幅下调该国可再生能源上网电价补贴 (FITs)。然而,该国已延长补贴期限。   六月初,地面光伏电站最新补贴已降至 0.15 欧元 / 千瓦时。此前,装机量达 10kWp 光伏电 站可获得 0.52 欧元 / 千瓦时的补贴。   与此同时,屋顶光伏系统补贴也有所下调, 10kWp 电站系统的补贴为 0.35 欧元 / 千瓦时, 10 至 30kWp 系统的补贴则为 0.22 欧元 / 千瓦时。

新的补贴费率表明市场重心正由地面电站转为 屋顶系统。今年,克罗地亚将近有 1MW 的系统 已并入国家电网。然而,按照最新的 FIT 政策, 到 12 月以前,市场约有 15MW 的新增装机量空间。   在克罗地亚召开的数次可再生能源会议上 透露出一个信息,愈来愈多的国际投资商对克 罗地亚兴趣渐浓,2013 年,克罗地亚将成为欧 盟最年轻的成员国。(编译:陶蓓华)

  虽然补贴费率有所削减,但补贴享受期限 已由 12 年增至 14 年。此外,最新补充条款规定, 如果项目采用当地产品及资源的话,补贴费率 可增加 15%。   正如意大利等众多欧洲市场下调补贴,最 《Solarzoom 光伏杂志》06/2012

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意大利拟提高可再生能源光伏补贴限额   Solarzoom 光伏太阳能网讯 据路透社获得 的一份文件显示,意大利政府正考虑变更最新的 可再生能源发电补贴计划,其中包括提高光伏补 贴的限额,从而试图阻止来自光伏产业及欧盟的 批评。   今年年初,意大利政府宣布计划削减光伏及 其它可再生能源的发电补贴,从而缓解消费者的 电力支出负担。   然而,由于日益增加的官僚成本,运营商抱 怨该项法案将影响投资并致使运营商缺乏竞争 力。政策的不确定性也导致银行重新审查他们的 可再生能源项目资金。   据政府及意大利当地监管机构商讨的草案公 布,光伏发电量补贴限额可能将从之前的 5 亿欧 元将提高至 7.59 亿欧元(9.535 亿美元)。

能将免于注册登记,而非此前计划的 12kW。   但意大利政府仍需对上述变动做出审批。   本周二,欧盟委员会对意大利可再生能源补 贴改革方案表示欢迎,但宣称需警惕补贴计划中 的官僚流程。   自 2007 年实施补贴计划以来,意大利光伏 市场已成为仅次于德国的全球第二大光伏市场, 而 2011 年更是成为增幅最快的光伏市场。   但随着光伏系统需求量放缓,部分企业已开 始着眼于新兴市场,尤其是亚洲地区,预计未来 五年亚洲将超越欧洲市场并遥遥领先。   意大利最大的可再生能源企业 Enel Green Power 已将其业务重点从本国移至海外市场。 (编 译:陶蓓华)

  该草案同时宣布,装机量达 100kW 的电站可

日本推出可抑制薄膜硅型太阳能电池光劣化方法   日本产业技术综合研究所的光伏发电工学研 究中心 2012 年 5 月 24 ~ 25 日在筑波国际会议 中心举行了成果报告会。会上发布了可抑制薄膜 硅型太阳能电池光劣化的方法。   日本产综研采用此次方法试制了薄膜硅型 太阳能电池,发现该方法可将光劣化率抑制在 10%、获得 9.6% 的转换效率。今后计划通过改进 光密封技术等,使转换效率超过目前全球最高值 的 10.1%。   在薄膜硅型太阳能电池中做为发电层的非晶 硅层,存在照射光线后特性就会劣化的“致命性 问题”( 产综研 )。这导致设置薄膜硅型太阳能 电池模块并照射光线后的转换效率,普遍比刚制 造完时降低 19% 左右。

离子产生的高硅烷 (HOS 簇 ) 会 进入膜中,引起 光劣化。   因此,日本产综研将等离子 CVD 反应器内用 网状金属隔开,使等离子区远离基板。这样扩散 速度较慢的簇状高硅烷就会被排出去,不会到达 基板。   另外,此次方法的最大课题是成膜速度变慢。 普通的成膜速度在 0.3nm/sec 左右,而此次方法 则降至 0.03nm/sec,仅为前者的 1/10。据介绍, 这点可通过增加气体流量等改进措施加以改善。

  光劣化的原因在于非晶硅层的成膜过程。利 用以 SiH4 为原料的等离子 CVD 进行成膜时,等 《Solarzoom 光伏杂志》06/2012

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纳米锥或为降低硅太阳能电池成本的关键   据物理学家组织网 6 月 6 日(北京时间) 报道,对于硅光伏产业,要制造出经济可行的 太阳能电池,需要将目前模块每瓦特 1 美元的 成本下降一半,而这些成本大多来自硅材料和 经常使用的昂贵制造工艺。美国斯坦福大学的 一个科学家团队最新研发出一种由硅纳米锥和 有机导电聚合物覆盖的混合型太阳能电池,不 仅可以在这两个方面削减成本,同时还表现了 出色的性能。该研究成���发表在最新一期《纳 米快报》上。   研究人员介绍,混合太阳能电池使用纳米 材质有两个好处:提高光的吸收,减少使用所 需硅材料的数量。太阳能电池的纳米纹理涉及 纳米线、纳米穹罩(圆顶)和其他结构。研究 发现,纳米锥体结构提供了一个增强光吸收最 佳形状的纵横比(纳米锥的高度 / 直径),因 为它能够同时对短波光的抗反射和长波长的光 散射都发挥作用。

  在以往使用纳米材质的设计中,结构之间 的空间通常太小以致无法填充聚合物。而新太 阳能电池中,纳米锥的形状结构允许聚合物涂 在开放的空间,减少了其他材料的需求。通过 用一个简单的低温方法即可形成这种纳米锥体 / 聚合物混合结构,也降低了工艺成本。   在对新型太阳能电池进行测试并作出一些 改进之后,研究人员发现,生产的器件效率达 到 11.1%,这是在混合硅 / 有机太阳能电池中的 最高数值。此外,短路电流的密度表明,这种 太阳能电池产生最大的电流仅稍低于单晶硅太 阳能电池的世界纪录,非常接近理论极限。   研究人员预测,由于混合硅纳米锥聚合物 太阳能电池良好的性能和更简单的生产工艺, 未来有一天其可能会被视为经济上可行的光伏 器件。

旭晶发布高效多晶和准单晶硅片    台 湾 太 阳 能 晶 硅 制 造 商 旭 晶 日 前 发 布 新 款 高 效 多 晶 硅 硅 片“E-Wafer” 以 及 准 单 晶 产 品。 采 用“E-Wafer” 生 产 的 电 池 平 均 效 率 达 17.5%,最高效率 17.8%。而采用准单晶硅片生 产的电池平均效率可达 18.8%,最高效率达到 19.09%。以上两种硅片均已实现量产。

  旭晶目前产能约 420MW,其中 9 成是用于高 效率电池的硅片产品,平均效率 17% 以上,年 底前类单晶占比重可达 10%。目前台湾电池厂商 中包括联景、旺能、长生以及元晶等都有采用 旭晶的硅片产品。   旭晶董事长董事长郭彦辰表示,旭晶今年 3 月就已研发出最新高效多晶硅片,并相当看好 类单晶的市场前景,在经过积极改良自有设备 后,正式将高效多晶与类单晶产品共同发布。

《Solarzoom 光伏杂志》06/2012

  此外,旭晶还十分看好日本市场的发展, 积极布局。旭晶已经于今年年初与日本太阳能 系统开发商 West Holdings 在日本合资成立组 件生产商 E-Solar。

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光伏展会信息

日 期

展会名称

2012 中国国际太阳能 及光伏产业博览会中国 6 月 21 日 --6 月 23 日 (合肥)国际太阳能及 光伏产业博览会

主办单位

地 点

安徽省可再生能源协 会、浙江省太阳能行业 安徽国际会展中心 协会、江苏省可再生能 源行业协会

7 月 26 日 --7 月 28 日

2012 中国(青岛)国际 中国贸易促进联合会 光伏产业展览会

青岛国际会展中心

8 月 17 日 --8 月 19 日

2012 第二届广西太阳能 广西太阳能协会 及光伏产业展览会

南宁国际会展中心

2012 第七届(北京)国 中国能源协会、中国能 8 月 29 日 --8 月 31 日 际太阳能产品及光伏工 源协会新能源专委会、 中国国际展览中心 程展览会 亚洲太阳能协会 8 月 21 日 --8 月 23 日

2012 第四届广州国际太 中国机电产品进出口商 中国进出口商品交易会 阳能光伏展览会 会太阳能光伏产品分会 展馆(广交会展馆)

2012 第 12 届中国国际 中国可再生能源学会、 光伏大会暨展览会(CN 中国可再生能源学会光 中国国际展览中心新馆 PVSEC) 伏专委会 联合国工业发展组织、 2012 中国西北太阳能光 甘肃省工业和信息化委 甘肃国际会展中心 9 月 12 日 --9 月 14 日 伏展览会 员会 中国可再生能源学会、 2012 第 12 届中国光伏 PVSEC 国际光伏顾问委 浙江展览馆 11 月 5 日 --11 月 7 日 大会暨展览会 员会 2012 中国国际光伏产 品及工程(南京)展 11 月 9 日 --11 月 11 日 中国太阳能工程联盟 南京国际博览中心 览会暨论坛(SIPE PV EXPO) 11 月 13 日 --11 月 15 2012SIPEF 上海国际太 中国能源环境科技协会 上海世博展览馆 日 阳能光伏光热展览会 2012 年第八届德雷斯中 11 月 16 日 --11 月 18 海口市贸促会、海口显 国国际太阳能光伏(深 海口会展中心 日 辉展览有限公司 圳)展览会

9 月 5 日 --9 月 7 日

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产业观察 /Industry observe

自我救赎,早日走出光伏寒冬 袁晓辉

  2012 年 5 月 23 日,为防止国内经济下滑, 温家宝总理主持召开国务院常务会议,分析经济 形势,部署近期工作,出台“国十一条”,其中 一条是鼓励分布式太阳能发电项目,拉动国内光 伏内需,后期有关部门还应出台具体配套政策。 这些政策看似惠及面有限,但更重要的是从中释 放出的积极政策信号,中国政府对整体处于泥潭 中的国内光伏行业不会完全置之不顾,这让正置 极度深寒的中国光伏企业又看到了一丝丝曙光。 今年初,有能源管理官方人士在多处公开场合信 誓旦旦表示,今年我国将推行可再生能源电力“配 额制”,果真如此将会对光伏下游电站市场启动 带来很大帮助,对整个光伏产业链形成利好,而 后来正式官方说法是被推迟到“十二五”期间推 出;名噪一时多晶硅行业准入没了进一步下文; 部委组织光伏行业调研也是只见打雷不见下雨, 尤其是今年“两会”总理政府工作报告对太阳能 提法,虽然后来做了修改,不免让人虚惊一场。 有业内人士就估计,看来政府高层是铁了心要让 一直围绕是否产能过剩争论不休的光伏行业自己 去证明这一切。   直到“5.23”常务会议的“国十一条”中, 明确提到“支持自给式太阳能等新能源产品进入 公共设施和家庭”,久处寒冬中的光伏企业才感 到一丝温暖,增加了走出寒冬的信心。信心重于 黄金,鼓起信心的光伏人应该就此打起精神,发 起绝地反击。不等不靠国家扶持,最终实现自我 拯救。   光伏行业所有效益源头来源于发电收益,有 条件的企业都应该积极致力于开发终端太阳能发 电市场,拉动整条产业链条的龙头。不仅启动扩 大国内光伏发电市场,还要放眼全球,积极稳妥 开拓海外市场,开启扩大终端消费。   当然,投资经营光伏电站回收期较长,很多 地方投资环境条件也还未完全成熟,一些企业心 存顾虑,可以理解。但只要加强调研,踏实做好 前期工作,所有风险都可以得到有效控制。 进入国内市场路线图   中、上游企业垂直延伸产业链,进入下游发 《Solarzoom 光伏杂志》06/2012

电领域,应当根据企业自身优势,找准市场切入 点,从日照资源、土地资源和电网容纳这些光伏 发电的关键要素进行综合分析。目前国内日照、 土地资源最好的是青海省,2-3 年内仍将是我国 光伏发电首要的主力省份。2011 年青海省并网 1.01GW,按国家电网公司给出的容量许可,2012 年最多再能并网 0.5GW,但乐观估计,经过地方 政府积极沟通努力、电网方面加紧改造升级,最 后可以达到 1GW,并在以后几年维持到这一水平。

  日照、土地资源略次于青海省的甘肃、陕西、 内蒙等地区,由于原有传统发电装机分别达到了 青海省的 2-5 倍,调峰能力强。且新建成了“西 电东送”特高压输电网,光伏发电当地不能消纳 的电量可以外送。因此光伏装机容纳量也可以达 到 GW 水平。这些地区的荒漠土地使用价格一般 都能达到工业用地 12 级甚至特殊用地使用。企 业进入国内地面光伏发电市场,可以将这些地区 作为目标市场区域。   针对国内中、东部地区土地区土地资源稀缺, 但工商业电价昂贵情况,可以尝试发展“大棚发 电”和“鱼塘发电”模式。“鱼塘发电”有先试 者吉阳集团已获得成功,该公司专门挑选有高压 输电线经过的鱼塘,在塘中支起无数几米高的水 泥桩,支撑太阳能电池组件板,下面照样不影响 07


2012 年六月刊  Solarzoom 光伏杂志

产业观察 /Industry observe 养鱼,也不占用土地,如采用追日支架,发电量 比固定支架增加 30%,单位投资可以控制在 11 元 / 瓦,测算收益可观。该公司正在扩大推广同 类项目。

等都开始加速在日本、北美、东南亚和南非等新 兴市场进行光伏电站的布局,延伸产业链。

   受 福 岛 核 电 站 事 故 影 响, 日 本 政 府 将 于 2012 年 7 月出台《再生能源特别措施法案》,   “大棚发电”与“鱼塘发电”相同的是都不 有消息表明,未来 10 年里日本的新能源发电将 占用土地。山东寿光市是全国有名的蔬菜基地, 达到 100GW,其中光伏将占相当大的比重。日本 有 2.67 万公顷蔬菜大棚,山东华天新能源科技 每度电的价格接近 3.4 元,要比国内的上网电价 集团试验的光伏大棚发电,每单元占地 667 平方 1 元高出几倍。2012 年 4 月底,日本政府公布了 米,投资 35-40 万元,一年可以发电 4.21 万度。 固定价格收购制度(FIT)的条件,光伏发电(百万 该地区工业电价在 0.8-0.9 元 / 度,更可观的是, 瓦级太阳能)将以 42 日元(1 千瓦时含税价格, 光伏大棚是按 BIPV 项目处理,可以获得 50% 左 不含税为 40 日元)的价格收购 20 年。目前正在 公开征求意见。因此日本成为了全球光伏产业的 右建设投资补贴,2-3 年可收回投资。 “新大陆”。 海外市场扩张 1、政府与金融企业态度 3、成熟光伏发电市场的规范操作程序   早在 2011 年初,由欧洲主权债务危机导致   在欧美等成熟市场光伏发电的一般程序是, 全球经济二次探底趋势尚不明显之时,中国政府 首先由专门的批文开发公司负责项目选址和电站 就积极支持光伏企业开发光伏电站,从《产业结 批文申请。项目的法律程序完成后,开发商委托 构调整指导目录(2011 年本)》中可以看到, 承建商负责电站的建设 (EPC),并最终将其卖给 光伏发电被明确列为受鼓励类(鼓励类第五类第 投资商或自己运营。在整个过程中有投资咨询公 一条)。 司提供项目管理咨询,银行则提供融资支持。在 项目进入运营后,还会有投行进入做资产的证券   有记者从主要发电企业之一的国电集团相关 化操作。如由摩根士丹利、高盛、瑞银等国际投 负责人处得到证实:由于符合央企资源类项目投 行将电站包装成金融债券化产品销往全球。 资的政策方向,各家央企向负责央企境外投资审 批的国家发改委外资司、商务部国际合作司和国 4、光伏电站海外场扩张风险 家外汇管理局申请项目审批时,“审批也痛快,   当然,要想在海外电站上获得成功也不是轻 给钱也痛快”。 而易举的。按江西省对外经济协作办的一位负责 人的提醒,国内企业境外扩张风险仍然较大。由   过去一年,仅国家开发银行、中国进出口银 于世界经济衰退,贸易壁垒和贸易保护不断增 行和中国银行三家对太阳能光伏行业授信就达到 多,国内企业走出去,必须做足三方面的功课, 千亿人民币之巨,纯粹支持其海外投资的也达数 一是对国际市场的现状和发展趋势要有充分的了 百亿之巨。并且,这些资金大多成本低廉,以中 解,二是对所在国乃至全球的产业发展政策要有 节能为例,其获得中国进出口银行的贷款利率尚 比对,有选择,三是对地域政治要有足够的认识。 不足 5%,而投资海外电站的收益率则在 10% 以上。 而普遍的观点认为,公开的信贷支持只是央企获   海外建光伏电站,又一个全球投资的集结领 得支持的一部分。 域,它天然为中国企业打造,却又需要中国企业 处处小心。在平价时代渐行渐近的今天,在国内   中国可再生能源学会理事长石定寰也曾经表 和海外投资建设光伏电站,有风险,也是机会, 示:“国内市场不启动,就只有想办法去国外, 更是光伏企业自我拯救,让行业整体早日走出寒 不去就只有死掉。” 冬的最好选择。 2、市场与中国企业海外扩张动向   近期,国内一线光伏企业的保利协鑫、赛维 LDK、无锡尚德、天合光能、阿特斯、超日太阳 《Solarzoom 光伏杂志》06/2012

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产业观察 /Industry observation

西部迎来光伏发电产业发展机遇期 赵华

  据 5 月 8 日甘肃日报报道,近日,金昌市人 民政府与上海艾力克太阳能科技有限公司举行战 略合作协议签约仪式,标志着西部大型光伏发电 发展走上了“快车道”。西部地区甘肃、新疆、 西藏、青海和四川等地发展太阳能光伏发电具有 得天独厚的自然优势,目前已利用太阳能发电 20 万无电户解决了用电问题。   去年 8 月,国家发改委网站公布《关于完善 太阳能光伏发电上网电价政策的通知》,由于不 同的光照资源条件,西部地区受益大,将迎来史 无前例的发展良机。目前,青海柴达木盆地“领 跑”光伏发电产业。专家们认为,西部地区发展 光伏发电亟需政策跟进,在制定光伏发展规划时, 要有“一盘棋”思想,加快配套建设。 西部具有得天独厚的自然优势   众所周知,中国的西部太阳能资源的拥有量 可谓得天独厚。资料显示,西部地区现在有 40 万平方公里严重荒漠化土地,如果把它们都利用 起来,效益是无法估量的。因此,青海、西藏、 新疆、陕西、甘肃等省区可望成为我国新的能源 基地。   中国太阳能学会副理事长赵玉文说,太阳每 秒钟释放出的能量,相当于燃烧 1.28 亿吨标准 煤所放出的能量,每秒钟辐射地球表面的能量约 为 17 万亿千瓦,相当于目前全世界一年能源总 消耗量的 3.5 万倍。“如果把我国西部 1%的荒 漠化区域作为太阳能发电基地,那么年发电量就 相当于全国 2003 年的总耗电量。”   西部地区光照时间长,以柴达木盆地为例, 当地地太阳辐射强烈,年均日照超过 3100 小时, 每平方米的辐射量为 6950 兆焦。且拥有成湟乌 格等 330 千伏双回路电网。青海省科技厅工作人 员胡玉青介绍,研究结果表明,青海省发展 GW 级以上超大规模荒漠光伏高压并网电站的综合条 件居全国首位。   业内专家也认为,中国太阳能的资源主要集 中在西部,陕西在这方面优势明显,具有非常好

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的光照资源条件,陕北榆林的沙漠边缘地带,年 日照时间是 2600 小时至 2900 小时。另外,随着 由陕西省地方电力(集团)有限公司牵头的“太 阳-太阳”光伏发电工程的开展,采用太阳能光 伏发电方式,免费为省内边远地区的无电家庭安 装一套容量为 135WP—340WP 的独立光伏发电系 统,以求彻底解决他们的基本生活用电问题,这 也成为眼下推动陕西太阳能光伏产业发展的一项 重要工作。   新疆地区的石英砂资源丰富、光照充沛、荒 漠广袤,发展太阳能光伏发电产业具有无可比拟 的优势。   据了解,新疆北疆沿阿勒泰山、天山一带拥 有丰富的石英硅资源,仅在准格尔地区探明的储 量就达 1.2 亿吨,品质达 95% 以上 ; 其次新疆是 我国太阳能资源最丰富的地区之一,水平表面年 辐射总量 5.3×109-6.7×109 焦耳 / 平方米,年 峰值日照时数在 1600-2200 小时之间 ; 同时,新 疆幅员辽阔,总面积达 166 万平方公里,而其中 大部分为荒漠、戈壁滩,地势平坦,适合大规模 铺设太阳能光伏列阵,用地成本低廉。   西藏现有无电村 7446 个,无电户 45.42 万。 由于特殊的地缘,西藏广大农牧民视光伏电源系 统是他们多年期盼的“点灯不用油、娱乐有节目” 的法宝,太阳能光伏系统确实有潜力为农村和边 远地区提供非联网电力,其成本低于外地运燃料 或延伸输电线路的成本。   专家们认为,在我国西部地区发展光伏产业 有着三大有利因素:一是光伏电站适合西部特殊 的居住环境,特别是在青藏高原有着得天独厚的 地理环境优势;二是国际环境基金项目对光伏产 业发展的巨大支持和推动作用,由原国家经贸委、 全球环境基金、世界银行中国可再生能源商业化 发展促进项目于 2001 年 12 月正式启动,这为国 内中小光伏企业提供了一个良好的发展机遇;三 是国家能源政策的支持,国家将开发利用新能源 和可再生能源放到国家能源建设开发战略的优先 地位,这为发展光伏产业提供了巨大政策支持。

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  我国幅员辽阔,太阳能资源丰富,太阳能利 用条件较好的地区占我国国土面积的 2/3 以上。 特别是西北地区和青藏高原更是得天独厚,是我 国重要的太阳能应用基地。所以,我国的光伏发 展可从“西部计划”突破,要把“西部”作为我 国太阳能开发利用的重要基地,将西部得天独厚 的太阳能资源优势转化为产业优势,推动我国太 阳能产业的发展。 国家政策给力西部光伏发电   去年 8 月 1 日,国家发改委网站公布《关于 完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知》,明 确 2011 年 7 月 1 日前后核准的光伏发电项目的 上网电价分别为每千瓦时 1.15 元和 1 元。   政策出台后,立即引发业内热议。业内普遍 认为,照此电价标准,由于不同的光照资源条件, 西部地区受益大,将迎来史无前例的发展良机。 中商流通生产力促进中心分析师宋亮认为,上述 标杆电价对于想在西部地区建设光伏电站的业主 而言,无疑具有很大的诱惑力。   宋亮分析说,青海、新疆、宁夏、西藏、内 蒙古等西部省份光照时间长,且能够无偿提供大 面积的荒地,因此其目前光伏发电成本能维持在 每度 0.9 元左右的较低水平,相对于 1 元的标杆 电价,意味着有 10% 的内部收益率。   青海省发改委某内部人士表示,该省实施的 930 光伏计划由于电价合理,已吸引黄河上游水 电公司、龙源格尔木新能源有限公司、中国风电 集团青海公司等 19 家企业的 19 个重点项目落地 青海。   在给力电价的支持下,青海一省光伏电站发 展势头已如此迅猛。此番给力电价将普照整个西 部地区,闸门大开之际,不难想见西部地区即将 迎来的光伏高潮期。   这次标杆电价为什么没有像风电那样按照所 属资源区而分别定价?为什么要定到每度 1.15 元和 1 元的价格?对此,一位接近国家发改委的 人士透露,当时确定这个价格,之所以不按资源 区来划分,就是为了让西部地区“有利可图”, 从而支持西部光伏电站实现跨越式发展。

  该人士表示,“十二五”规划初步确定的 1000 万千瓦光伏装机计划中,西部地区光伏电 站占了六成以上的比例,而剩下的不到四成要由 以“金太阳”为代表的光伏建筑一体化项目来承 担。要想如期完成这一目标,急需出台倾斜于西 部光伏电站建设的有利政策。   宋亮认为,此次所给出每度 1.15 元和 1 元 的电价恰好是东部和西部光伏发电成本的折中 价,这个价格可推动实现价格背后资源的优化配 置。“此电价对于西部地区发展大型地面光伏电 站更为合算,便可将此作为鼓励发展方向;而对 于东部地区大规模光伏电站模式并不合算,因此 应将更适合在当地发展的小规模、分布式的光伏 发电模式作为鼓励方向。”   中国可再生能源学会副理事长孟宪淦指出, 此政策定价水平还算理想,对产业发展也具有推 动作用。“上网电价如果定得太高,会使人看不 到发展前景,难以赢得社会支持;如果定得过低, 市场突然一打开,会导致很多不具备资质的企业 进入,容易把市场搞乱。”孟宪淦继续说,“上 网电价政策也只是推动一下子,不会让企业永远 享受这种优惠政策。政策支持的目的就是要促使 企业更多依靠科技进步降低成本,企业也会经过 大浪淘沙,达到产业优化整合的效果。” 青海柴达木盆地“领跑”光伏发电产业   “截至目前,青海 2011 年核准的 42 个光 伏发电项目中,已经建成并网 40 个,装机容量 953 兆瓦,加上 2010 年的两个特许权招标项目, 青海省内已经实现并网发电的光伏电站有 44 个, 总装机容量达到了 1003 兆瓦。”青海省发改委 能源局局长于小明表示。   由此,青海创造了同一地区短期内最大光伏 电站安装量、世界上目前最大的光伏电站并网系 统工程、世界范围内首度实现千兆瓦级光伏电站 并网等多个“世界之最”,青海柴达木盆地已成 为目前世界上最大规模光伏发电基地。   同时,随着光伏电站形成规模,光伏电池板 清洗和碳排放交易等新兴服务业亦悄然兴起。据 了解,目前,柴达木盆地仅光伏电池板清洗行业, 年产值预计就可达到 3000 万元以上。   2011 年,北控绿产(青海)新能源有限公

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产业观察 /Industry observe 司已将其碳排放指标成功卖出。“就北控 20 兆 瓦光伏电站来说,一年发电在 3600 万度至 4000 万度之间,照此来算,一年碳排放交易的收入少 说也有 100 多万元。”北控绿产(青海)新能源 有限公司副总经理李红亮说。   李红亮分析,以青海为“领头羊”的中国光 伏发电产业呈几何式的增长,不仅仅对光伏发电 产业本身具有里程碑意义。最关键的是,通过这 样一个产业规模,带动了系列产业和当地劳动者 的就业,同时培养了一批光伏系统集成队伍,而 将来光伏系统集成才是最挣钱的。   从目前柴达木大规模光伏电站运行情况来 看,虽然光伏电站是一个一次性投资大,回报周 期长的工程,但由于其后期维护和运营成本低, 参与企业对其发展前景普遍比较乐观。   然而,由于受多方面因素制约,大部分已经 并网的光伏电站发电出力远未达到满负荷标准, 有关人士建议应尽快制订和完善光伏电站建设及 并网相关标准和规范。同时,青海柴达木在迈入 世界最大规模并网光伏发电产业基地的路上,面 临着电网支撑薄弱、调峰电源不足以及企业间的 利益分配难以平衡等深层次问题,亟待进一步破 解。 西部可大力发展太阳能光伏电站   国家选择在西部大规模建设光伏电站,中投 顾问高级研究员李胜茂看来。更是出于西部大开 发政策倾斜支持方面的考虑。国家规划把西部地 区建成为我国的能源基地,一般都是以大项目为 抓手建设能源基地,所以甘肃、宁夏等太阳能比 较丰富的西部地区,着力发展光伏产业的力度空 前巨大。   业内专家一致认为,大力发展新能源,已成 为 21 世纪全球经济发展的制高点,真正把新能 源产业发展起来、动力释放出来,中国的能源安 全问题将有着光明的前景,这就需要我国在新能 源发展问题上敢于打破旧观念,超常规大步前进, 尤其是我国西部地区,拥有广阔的沙漠、草地、 戈壁,太阳能资源十分丰富,可大力发展太阳能 光伏电站,建设新能源基地,从而支撑我国经济 未来 30 年的快速发展。   近 30 年来,伴随我国经济的高速发展,能 《Solarzoom 光伏杂志》06/2012

源消耗总量相当于 412 亿吨标准煤,年均增幅达 5.5%,而新世纪的前 8 年,我国能源消耗年均增 速更达 9.1%。每年全球能源新增部分,我国占 近四分之三。2009 年我国能源消费总量达 30 亿 吨标准煤。从能源消费结构上看,我国过度依赖 化石能源的格局并无根本性改变。2009 年我国 首次成为煤炭净进口国,全年净进口 1.03 亿吨, 煤炭消费总量达到 30 亿吨,其中超过 50% 用于 发电。作为能源结构中占比 18%、增长最快的石 油,根据海关总署数据,2009 年我国进口原油 2.038 亿吨,进口依存度达到 52%。未来 15-20 年, 我国石油消耗总量也将达到现在的两到三倍。   我国西部地区幅员辽阔,人烟稀少,光照时 间长,太阳辐射强烈,太阳能资源十分丰富,每 平米太阳能年辐射总量达 3350-8400 兆焦,平均 为 5860 兆焦 ( 相当于 199kg 标准煤 ),每年我 国陆地地表吸收的太阳能,大约相当于 2.4 万 亿吨标准煤的能量,相当于 2009 年全国能源消 耗总量 30 亿吨标准煤的 800 倍。其中西藏西部 是我国太阳能资源最富集的地区,每年最高达 2333 千瓦时 / 平方米 ( 日辐射量 6.4 千瓦时 / 平方米 ),位居世界第二,仅次于非洲撒哈拉沙 漠。我国西部地区现有沙漠化土地面积 100 多万 平方公里,且呈逐年扩大趋势,主要分布在太阳 能资源丰富的西北和西南地区,假设将这些沙漠 化土地的 1%,用来安装并网光伏发电系统,按 目前较保守的 100Wp/m2 技术水平计算,装机容 量即可达 10 亿千瓦,而据工信部数据,2009 年 全国发电总装机容量仅 8.74 亿千瓦。以西部四 川省的凉山、甘孜、阿坝“三州”地区为例,利 用区域内草地的 1% 即可实现年发电 2768.16 亿 度,倘若加上西部地区的青海、甘肃、四川、陕 西、新疆、西藏等省区的广大草原、戈壁地区, 发电量完全可以再上一个数量级。   太阳能光伏产业是一个市场规模大、产业辐 射面广、拉动效应明显的朝阳产业。充分利用我 国西部地区大量沙漠、草原丰富的太阳能资源, 将西部地区建设成为我国未来的清洁能源基地, 既是青海、甘肃、四川、陕西、新疆、西藏等西 部地区经济发展的需要,也是东、中、西部能源 平衡自身的需要。而产业发展带来的巨大经济效 益,对西部地区的和谐稳定、民族政策的落实、 当地居民的长治久安、环境治理和水土保持、老 百姓增收致富,促进我国经济发展升级转型、增 长方式的转变都具有重要意义。 11


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产业观察 /Industry observe 青海省电力公司电力交易中心主任常华说。 配套建设亟待跟进   对于西部地区光伏发电产业而言,电价新政 将使其迎来难得发展良机的事实已毋庸置疑,西 部企业更加关注光伏统一电价政策的持续性。如 何增强把握良机的能力开始成为西部地区的当务 之急。   李胜茂认为,西部大开发已进入新的十年, 国家亟需把西部地区经济搞起来。西部布局光伏 电站大项目,既能结合当地自然条件和优势,又 可以把当地经济拉动起来,所以国家能源局等相 关部门把规划发展大规模光伏电站,作为西部大 开发的一个重要举措,并在今年初的工作规划中 具体落实下来。   孟宪淦表示,西部地区光伏电站市场已经打 开,当地要特别注意建设和出台相关配套设施与 政策,如要解决光伏发电上网、消纳和远距离输 送等问题,这些问题的解决对电网提出了更高的 要求。“过去规模很小,可以不重视,但是未来 要发展到千万千瓦级,应该引起相关部门的高度 重视。”孟宪淦表示。   孟宪淦建议,西部地区省份在制定光伏发展 规划时,要有“一盘棋”思想,做到从全局出发, 在全国总体规划指导下来做。“地方政府可以积 极发展,但要注意防止过热倾向。”孟宪淦说, “否则国家财政有可能无力承受这笔补贴负担, 还有可能出现因为发展过快而超过电网规划所导 致的难以消纳问题。”   中投顾问高级研究员李胜茂指出:“西部地 区生态环境比较脆弱,发展光伏产业过程中要注 意保护脆弱的生态环境,特别是在自然保护区或 者荒漠化程度比较严重的地区。”   此外,有业内人士指出,当前,部分地区在 建设光伏电站过程中,存在“圈而不建”的倾向, 这会造成资源闲置和浪费,由此也容易使光伏产 业数据统计失实。对于这些不良现象,西部地区 地方政府要高度重视和警惕,避免在今后的西部 光伏电站建设过程中再次出现。

  常华说,电网企业首要考虑电网安全,光伏 发电企业则从自身利益出发,希望尽快满负荷投 产,而两者之间如何平衡,就需要相关标准和规 范。但是,目前,国家对光伏电站建设、并网技 术标准等还不规范。   为此,李红亮等业内人士建议,尽快建立制 订和完善光伏电站建设及并网相关标准和规范。 首先,国家有关部门对于一个地区的电网对光伏 电站的装机容量的接纳能力应该有统一标准的评 估,并以此作为该地区审批光伏电站的依据。 其次,在加快光伏并网技术研究的基础上,制订 全国统一的光伏电站并网必要条件标准,比如无 功补偿的配置比、稳控装置标准以及功率自动预 测系统等。   此外,对电网企业与光伏发电企业之间的权 益要通过制度进一步明晰,属于电网企业建设投 入的,不能让光伏发电企业埋单,而光伏企业该 投入的设备,也必须要投入,否则不准其并网。 针对光伏电源与其他调峰电源之间的配比问题、 光伏能源的结算方式和程序等问题,也需建立相 应标准和规范制度。   我国计划在太阳能资源丰富、具有荒漠和荒 芜土地资源的地区,建设一批大型并网光伏示范 电站。内蒙古、甘肃、青海、新疆、西藏的适宜 地区,开展太阳能热发电试点。   国内光伏市场的启动与发展现状,与我国世 界第一的光伏组件生产大国不相匹配,与巨大的 能源消耗不相匹配。因此,在“十二五”这个转 型机遇期,在西部地区大力建设光伏发电,用西 部国土面积的 1%,即约 1 亿亩荒山、荒滩、沙 漠等非耕地打造国家西部新能源基地,为保护国 家的能源战略安全打下坚实基础。

  “截至 2012 年 2 月,青海已并网光伏电站 发电近 2 亿千瓦时,由于部分光伏发电企业的装 置还不完备,不能确保满负荷出力。”国家电网 《Solarzoom 光伏杂志》06/2012

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CIGS 融资——风险投资信贷额度的终结? Solarzoom 编辑部

编译

  2011 年对薄膜太阳能来说几乎就不是一个 丰���的年份,对于铜铟镓硒(CIGS)技术的质疑 集中在了 8 月份 Solyndra 破产上面。12 月份, First Solar 因无法复制碲化镉薄膜电池的成功, 决定关闭其 CIGS 部门。   截止今年为止,位于加州圣何塞的 Stion 和 SoloPower 公司正在积极建设其位于韩国、密西 西比州和俄勒冈州的新的生产工厂。MiaSolé 公 司的未来仍然是安全的,因为这家 CIGS 创始公 司正在寻求一家公司合作,两家硅谷最大的风险 投资公司 Kleiner Perkins Caulfield Byers 和 VantagePoint, 不太可能眼看着这家薄膜公司掉 入火坑,大约会向其注资 3.5 亿美元。   但是风投公司这次针对特殊的新兴技术下的 赌注是不是太大了,并且无意中为大规模生产制 造了障碍?至少一位业内人士认为如此。   Markus Beck 在 2007 年 之 前 一 直 是 Solyndra 的首席科学家,First Solar 抢先雇佣 了这位前国家可再生能源实验室科学家,让其领 导位于加州圣克拉拉的投资 3770 万美元的研发 中心。

他说,Solyndra 在破产的时候仍然拥有行业内 最好的技术,使用 3 阶段蒸镀技术实验室效率可 达 20.5%。   数据显示最高效率的电池是由蒸镀或两步工 艺制造的,那我们为什么要分散我们的精力,为 什么要提出新的工艺去做 CIGS 呢?   从某种程度上说,这是融资的一种方式。如 果你说我要去做蒸镀技术,这是一种证明过的工 艺,人们不会给你资金。但是如果你说我有一项 新的工艺,但是我不知道是否值得去做,人们就 会给你资金。没有人会评估是否你真的能生产出 来,或者你将要花多长时间去研发。我们分散了 对我们有用的资金。    当 Stion 和 MiaSolé 在 使 用 溅 射 工 艺 的 时 候,Solar Frontier, Global Solar, Solibro 和 Avancis 选择使用蒸镀工艺。SoloPower 去年 8 月份获得了能源部 1.97 亿美元贷款,现正在 其位于波特兰的 500MW 的工厂肩负压力去证明其 首创的柔性钢板电沉积工艺。   一个 CIGS 工程师 Pallavi Madakasira 2006 年离开了 MiaSolé,现为 Lux Research 分析师, 他认为技术的多样性对于行业是有利的。

  “ 历 史 上 有 几 件 事 我 们 还 从 来 没 有 做 对 过。”Beck 上周在旧金山举行的 PHOTON 会议上说。 “我想让大家坦率地认识到我们在过去犯的错误 “作为一名技术专家,我并不认为现在有太多的 和一些偏见。如果我们解决了这些问题,我们本 工艺去开发 CIGS。” Madakasira 说,“蒸镀和 溅射可能是未来主流的两种工艺。这是时间问题, 可以变得更聪明,可以更好地驾奴 CIGS。” 但是并不是每个人都是有耐性的。”   风投支持的创业公司经历了溅射,蒸镀,油 墨印刷和基板,比如玻璃,钢铁和聚酰亚胺,   CIGS 投资结构已经发生了转变,从风险投 资转变为集团收购或战略联盟。Global Solar Beck 说。 将 其 shingle PowerFLEX Technology 卖 给 了   “这些机会实际上是一种诅咒,”她说,“可 Dow,Avancis 去年宣布和 Hyundai 成立合资公司, 以用很多种方法制造 CIGS 的事实误导了我们, 力争 2015 年产能达到 400MW。 使我们将精力分散到了太多的研发项目和太多的   Madakasira 说,“战略联盟将很可能成为 重复发明上。” CIGS 行业的未来,因为他们不再打算 IPO。他们   直到现在 Beck 一直拥有玻璃基板蒸镀技术 有耐心因为他们之前已经开发了技术,并且想要 的专利,可以容易地、廉价地进行大规模生产。 转让他们的技术。他们将集中更多精力改进他们

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产业观察 /Industry observe 的技术,这和 IPO 或者收购截然相反。”

CIGS 仍可能成为越来越有新引力的技术命题。

  与风投公司支持的创业公司的传统观点想   但是更改策略和重组 CIGS 工艺卖给风险投 反,大型公司的技术团队可能更倾向于让自己适 资公司还是很困难的,Madakasira 说。“我同 应对于 CIGS 市场来说快速变化的动态,Beck 说。 意你不能再寻求风险投资。不过当你带来了一些 创新的东西,并且搭配一些已经被证明的和已经   “CIGS 备受困扰,其最大问题在于管理和 做过的东西,这可以成为现实。” 资金。这不是一个技术问题,是一个融资问题—— 这是一个诅咒。一旦你想去寻求风险投资,他们   至少到 2025 年,太阳能市场的 85% 将一直 想听到诸如这是一个必杀技,这是一个游戏改变 被硅主导,IHS 新能源研究公司说。现在的主 者。你不能改变这个过程。如果你改变了,你注 导者使得后来者进入多晶硅市场几乎是不可能 的,他们被强迫去投资新兴技术,例如 CIGS。 定要失败。你不得不继续坚持这个想法。” Lux Research 预测到 2015 年 CIGS 安装量将达   Beck 称,在其离开 Solyndra 时,他恳求董 到 2.3GW,收益将达到 23.5 亿美元。 事长 Chris Gronet 放弃 cattle grid 设计,但 是 Gronet 明确告诉他,风险投资已经让该设计   “在技术和潜力方面来讲,我们的前景是乐 生效。最终事实证明,该昂贵的创新毫无效率。 观的。” Madakasira 说,“抛开成本和其他任 何与市场趋势相关的因素,CIGS 技术本身有潜   “我告诉他这个设计是有缺陷的,他受到了 力和多晶硅进行有效竞争。” 惊吓,因为有太多的资金投入了这个公司,”Beck 说,“我告诉他应该转向平板玻璃,但是最终这   “有一个巨大的学习曲线可以达到那个目 标,但是全世界仅有少量公司可以做到。First 个想法被扼杀了。” Solar 花了 10 年的时间在碲化镉电池方面达到   Madakasira 创作了上月的 Lux Research 报 该目标,但目前 CIGS 仅仅在其发展的第 5 或第 告,题目是“梳理 CIGS 迷宫:谁将在快要突破 6 个年头。” 的时候笑到最后”。报告指出,获胜的人是那些 从包裹中剥离出来的人,而失败者则是那些离科 学项目阶段还不够远的人们。   Madakasira 称 他 跟 踪 了 18 个 CIGS 公 司, 其中 5 个处于前列,Solar Frontier 目前在规 模方面获得了彻底的胜利。   Solar Frontier 由 Shell 的 子 公 司 Showa Shell Sekiyu 所有,去年其位于日本宫崎市的 900MW 的 CIS 工厂刚开张。   作为一个大公司的子公司或者和一个大型集 团成为战略合作伙伴关系是一个巨大的优势,特 别是在太阳能行业目前的状况下。在 CIGS 领域 有巨大的风险和责任,因为 CIGS 在很大程度上 还没有得到商业化或工业化规模的证明。   Madakasira 确信在 CIGS 领域仍有风投创新 的空间,例如上个月 AQT 推出了溅射沉积铜锌锡 硫(CZTS)工艺。尽管 AQT 最近仅获得了 1870 万美元的风险投资,不过对于大型公司来说投资 《Solarzoom 光伏杂志》06/2012

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技术工艺 /Technical process

晶体硅太阳能电池热氧化工艺研究及应用 晶澳太阳能有限公司

李吉,杨伟强,魏红军,宋倩倩,严金梅,曹艳萍

  摘要:主要研究在晶体硅衬底上采用热氧氧 化生长 SiO2,研究不同氧化层厚度对 MCL、光学 吸收的影响以及与 SiNx 体钝化的效果差异;同 时通过理论计算匹配相应的 SiO2/SiNx 叠层膜, 得出 SiO2 层厚度 10nm 左右,SiNx:H 膜的理论厚 度为 65~70nm 之间,折射率在 2.1~2.2 之间。实 验研究发现 SiO2/SiNx 叠层膜较常规 SiNx 工艺, 使太阳能的 Uoc 提高了 2mV,Isc 提高了 0.04A, 转换效率提升了 0.12%。   关键词:热氧氧化;SiO2/SiNx 叠层膜;表 面钝化

子相结合形成一层 SiO2 膜,从而降低了悬挂键 的密度,能够很好的控制界面陷阱和固定电荷, 高质量 SiO2 膜可以把表面态密度降低到 1010/ cm2,Si-SiO2 界面的复合速率也可以降到 100cm/ s 以下,从而降低了悬挂键的密度,起到了表面 钝化作用。热生长的 SiO2 具有很高的重复性和化 学稳定性,其物理性质和化学性质不易受环境影 响而改变。 1.2 热氧化的方法及过程   热氧化的方法是在高温条件下,用干燥纯净 的氧气直接与硅片表面的不饱和硅原子结合形成 SiO2,其化学反应方程式为:

  中图分类号:TK514 文献标识码:A 0 引言   近年来,高效率低成本的太阳能电池是光伏 产业的研究热点之一。目前,主要有两种方法降 低太阳电池的成本。第一,降低硅材料成本,促 使硅片向薄片化方向发展;第二,提高电池转换 效率。随着晶体硅太阳电池技术的发展,良好的 表面钝化成为制备高效电池必不可少的条件。   PECVD 沉积 SiNx:H 膜具有良好的氢钝化作用 和减反射作用,这使其在太阳电池中得到广泛应 用。但 SiNx 与 Si 的晶格匹配较差,导致界面缺 陷密度较高,热生长 SiO2/Si 具有良好的界面性 质,所以本研究在沉积 SiNx:H 前先在硅片表面热 生长一层 SiO2 膜。

  为了保证扩散炉炉管内压力平衡,同时使氧 气均匀分布,在氧化阶段同时通入保护气体 N2。 在热氧化过程中,氧原子穿过氧化膜层向 SiO2Si 界面运动并与硅进行反应,生长过程是:氧 原子先于硅片外表面的硅原子反应,生成初始氧 化层,此后初始氧化层阻止了氧原子与硅表面的 接触,氧原子以扩散的方式通过氧化层,到达 SiO2-Si 界面,与硅片外表面内层的硅原子反应, 生成新的氧化层,如此这般,SiO2 膜才得以继续 生长。但当 SiO2 的厚度增长到一定程度后,氧原 子扩散到 SiO2-Si 界面的速度也将变慢,所以在 同一条件下氧化时,随着氧化时间的增加 SiO2 的 生长速度将会变慢。

  为了达到理想的钝化效果,本文采用低温生 长薄的 SiO2 钝化膜,然后在 PECVD 沉积 SiNx 膜, 经过优化的 SiO2/SiNx 复合膜可以改善太阳电池 的电学性能。

  关于 SiO2 的生长的原理一般认为,SiO2 的 生长速率主要受两种因素的影响:其一是氧分子 在 SiO2 中的扩散速率;其二是 SiO2-Si 界面处氧 原子与硅原子的反应速率。

1 实验原理与实验设计 1.1 SiO2 的结构及表面钝化作用   SiO2 是由 Si-O 四面体组成。Si-O 四面体中 心是硅原子,四个顶角上是氧原子,顶角上的四 个氧原子刚好满足了硅原子的化合价。相邻的 Si-O 四面体由 Si-O-Si 键桥连接 [1]。在热氧化 的过程中,大量的氧原子与硅表面未饱和的硅原

  通过对氧化过程的理论分析和数学求解,可 以得到反应热生长氧化规律的普遍数学表达式:

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  由上式可得氧化层厚度和氧化时间关系的 解: 15


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技术工艺 /Technical process

  对于较长的氧化时间,即 t>>D2/4C,上述普 遍关系式趋近于抛物线关系,即有:X2=Ct 对于 较短的氧化时间,即 (t+τ)<<D2/4C,上述普遍 关系式趋近于线性关系,即有:

  式中,X——氧化层厚度;t——氧化时间; C——抛物线氧化速率常数;C/D——线性氧化速 率常数;τ——考虑存放在空气中的硅片表面都 生长有 100~200Å 的天然氧化层后,对氧化时间 所作的修正。   在 1000℃以上时,SiO2-Si 界面处得化学反 应速率较快,氧化层生长速率主要受氧离子在氧 化层中的扩散速率所限制。因此,随着氧化时间 的增加,氧离子就需要穿透更厚的氧化层才能到 达 SiO2-Si 界面与 Si 原子进行反应,生长速率随 氧化层逐渐增厚而降低。如果温度在 700℃以下, 氧化生长速率主要受 SiO2-Si 界面处得反应速率 所限制。 1.3 表面钝化质量的衡量   由于非平衡载流子(少子)的寿命客观上反 映了半导体材料的复合程度,半导体质量和表面 状况越好,少子寿命越高,符合速率越低;少子 寿命越低,半导体质量和表面状况越差,符合速 率越高 [2][3]。通常我们通过测量硅材料的少子寿 命来衡量钝化效果。   由于半导体材料中的复合可以分为体内复合 和表面复合,同时表面复合也包括上表面复合和 下表面复合,这几种复合方式同时存在并且同时 作用。所以总的有效复合速率是各种复合速率的 总和:

  SEff 为总的有效复合速率;SBulk 为体内符合 速率;SSuf 为表面复合速率。根据 τ=Δn/S,有 效少子寿命和体内以及表面复合速率之间的关系 可以表示为 《Solarzoom 光伏杂志》06/2012

  式中 τEff——有效少子寿命;τBulk——体寿 命;τDiff——少子从硅片中间到达硅片表面所需 特征时间;τSuf——表面寿命;d——硅片厚度; Dn.p——少子的扩散系数;S——表面复合速率。   从上述关系式中可以看出,有效少子寿命由 硅片的体寿命和表面寿命决定(包括扩散寿命), 只有当表面寿命与有效少子寿命相差很大时,才 能比较准确地测出体寿命,反之体寿命与有效少 子寿命相差很大时,才能准确地测出表面寿命。 当表面没有经过处理的情况下,表面复合很大导 致 τSuf 很小,可以忽略。而 τDiff 由硅片厚度和 少子扩散系数决定,所以对于硅锭,τDiff 很大, 这样测量出的少子寿命可以视为硅锭的体寿命。 对于硅片,有效少子寿命很大程度上受到 τDiff 的影响,只有通过表面钝化提高 τSuf 才能准确 测出体寿命。对于硅片而言,当表面钝化后, τDiff 相对 τSuf 可以忽略,这样有效少子寿命可 以表示为 :

  从而由上式我们可以得到有效少子寿命和表 面复合速率之间的关系。因此通过测试少子寿命 来判断表面复合速率,进而衡量半导体表面的钝 化质量。 1.4 实验设计   1、实验选用 156S 硅片,电阻率为 3.5Ω, 厚度为 200μm;   2、选用的工艺流程为:制绒→双面扩散→ 刻蚀 / 去 PSG →双面氧化→ PECVD →印刷;   3、选用不同的氧化条件匹配相应的镀膜工 艺进行调试。 16


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  本实验 SiO2 厚度采用 BOE 溶液腐蚀法测量。 用 WCT-120 测量少子寿命,用 D8 测量反射率 。

2. 实验分析及结果讨论 2.1 不同氧化时间对 MCL 的影响   由于制备太阳电池所用的硅材料杂质含量较 高,生长厚的 SiO2 薄膜所需的高温长时间会影响 硅片质量,而且厚的 SiO2 薄膜减反射效果不好, 所以实验选用较低的氧化温度进行试验,同时本 次试验的热生长 SiO2 的厚度要小于 30nm,研究 不同氧化时间对硅片钝化效果,反射率及电性能 的影响。   下面是薄 SiO2 层生长速率与厚度的经验关系 式:

   式 中,x0——SiO2 层 厚 度;A、B—— 与 氧 化速率有关的常数;C1、C2——经验系数;L1、 L2——与温度无关的特征长度。   由图 1 可以看出,在一定的温度条件下,随 着氧化时间的延长,SiO2 膜厚逐渐增加,硅片的 有效少子寿命也是逐渐增加的。起始氧化速率会 受到磷浓度的影响,当膜厚增大后,磷浓度的影 响会减弱,同时,在同一温度下,氧化膜厚度越 大,氧化速率越小,随着氧化时间的延长,会有 更多的悬挂键和 O 原子结合,形成桥键氧 Si-OSi 而非桥键氧 Si-O,在一定程度上降低了 SiO2/ Si 界面的���面态密度,从本质上提高了 SiO2 膜 的钝化质量。另外,磷浓度的影响会减弱,同时, 在同一温度下,氧化膜厚度越大,氧化速率越小, 《Solarzoom 光伏杂志》06/2012

随着氧化时间的延长,会有更多的悬挂键和 O 原 子结合,形成桥键氧 Si-O-Si 而非桥键氧 Si-O, 在一定程度上降低了 SiO2/Si 界面的界面态密度, 从本质上提高了 SiO2 膜的钝化质量 [4][5]。

  随着氧化时间的增加,硅片表面磷扩散曲线 发生了再分布,磷原子化学浓度与有效磷原子浓 度比值减小,即“死层”效应减弱,这就降低了 少子的表面复合速率,提高了有效少子寿命。 2.2 SiO2/SiNx 叠层膜的设计   减反射的原理是利用减反射层前后两个表面 所反射的光叠加并相消,从而达到减弱反射光的 作用。晶体硅太阳电池的减反射层满足最佳减反 射条件时,有以下关系式:

   式 中,n0—— 空 气( 或 玻 璃) 的 折 射 率; nA——减反射层的折射率;nSi——晶体硅太阳电 池的折射率,nSi=3.8。   对于空气中的太阳电池来说,n0=1,计算得 nA=1.949。而实际中,晶体硅太阳电池通常是封 装在玻璃或其他封装材料(如 EVA)之下的,此 时 n0=1.5,则减反射层的折射率 nA=2.387。由此 可知,SiNx:H 薄膜的折射率约为 2.387 时,可以 获得最佳的减反射效果。然而,SiNx:H 薄膜的折 射率过大时会导致严重的吸收损失,因此,实际 应用中薄膜的折射率一般在 2.0~2.1 之间,膜厚 在 75~80nm 之间 [6]。

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技术工艺 /Technical process   图 2 给出了 SiO2/SiNx:H 叠层膜的结构示意 图。与硅片接触的一层为其第一子层,折射率和 厚度分别为 n1 和 d1;远离硅片的一层为其第二 子层,折射率和厚度分别为 n2 和 d2,薄膜的等 效折射率为 nequ 可以用式(12)表示:

  第一层为 SiO2 层,厚度设定在 10nm 左右, SiO2 的折射率为 1.48,复合膜的整体膜厚在在 75~80nm 之间,折射率在 2.0~2.1 之间,可以计 算出第二层 SiNx:H 膜的理论厚度为 65~70nm 之 间,折射率在 2.1~2.2 之间。   根据理论计算结果编辑相应的 SiNx:H 膜工 艺。最终得到的整体的复合膜,以下是不同氧化 时间的反射率曲线:

  太阳光的短波部分在 1~2μm 深度处基本已 被电池吸收,所以短波部分的利用率主要由前表 面复合速率决定,长波部分则主要由太阳电池的 体寿命决定。由图 3 的反射率曲线可以看出,在 短波部分,SiO2/SiNx 叠层膜电池的反射率高于 SiNx 电池,而在长波部分前者低于后者,这主要 是由于减弱了表面复合速率并增强了体寿命的影 响。 《Solarzoom 光伏杂志》06/2012

2.3 SiO2/SiNx 叠层膜太阳电池的制备   由表 2 及图 4 可以看出随着氧化时间的延长 Uoc 和 Isc 都有一个先上升后下降的过程,这说明: 在一定的氧化时间内,SiO2 膜质量的改善和发 射极磷原子浓度的再分布可以提高太阳能电池性 能。但是由于制备太阳电池所用硅材料杂质含量 较高,随着氧化时间的延长,会影响硅片质量导 致 Uoc 和 Isc 均会有下降趋势。电性能数据显示在 氧化时间为 5min 时,效率提升最为明显。其中 Uoc 提高了 2mV、Isc 提高了 0.04A,转换效率提升 了 0.12%。   另外,由于本实验没有对烧结工艺进行调试, 导致 Rs 偏大,FF 有所下降,相信通过改进烧结 工艺可以改善前表面的欧姆接触,从而进一步提 高 FF 和转换效率。 3. 结论   本文采用低温工艺在太阳电池所用硅片基底 上生长 SiO2,通过改变氧化工艺时间研究对硅片 钝化效果的影响,通过理论计算匹配相应的 SiNx 膜工艺,得到最佳的叠层膜工艺 SiO2 (10nm) 18


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技术工艺 /Technical process /SiNx(65~70nm,n=2.15),利用最佳膜系组合 取代常规 SiNx 工艺,使太阳能电池的 Uoc 提高了 2mV、Isc 提高了 0.04A,转换效率提升了 0.12%。 在今后的工作中,通过改进烧结工艺可以改善前 表面的欧姆接触,从而进一步改善太阳电池性能, 这种低温钝化工艺对提高太阳能电池的光电转换 效率和降低生产成本很有意义。 参考文献   [1] 刘 恩 科 , 朱 秉 升 , 罗 晋 升 , 等 . 半 导 体 物 理 学 [M]: 第 6 版 . 北 京 : 电 子 工 业 出 版 社 ,2006:151- 164.   [2] Shreesh Narasimha,Ajeet Rohatgi. An optimized rapid aluminum back surface field technique for silicon solar cell[J] IEEE Trans Electron Devices,1999,46:1363-1370.

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  [3] Lee Ji Youn,Glunz S W. Investigation of various surface passivation schemes for silicon solar cell[J].Solar Energy Materials&Solar Cells,2006,90:82-92.   [4] 杜 永 超 , 陈 伟 平 , 刘 汉 英 , 等 . 太 阳 电池用硅表面钝化研究 [J]. 电源技术 ,28(10): 641-643.   [5] 管绍茂 , 王迅 . 半导体表面钝化技术及 其应用 [M]. 北京 : 国防工业出版社 ,1981:6-7.   [6] A Dastgheib-Shirazi,F Book et al.Proceeding of the 24th European Photovoltaic Solar Energy Conference Hamburg. Germany, 2009,1600

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预装式光伏逆变站箱体设计与制造问题讨论 苏州爰信输配电设备有限公司 肖云骧,燕飞飞,魏 薇

  摘要:本文简介了光伏发电及光伏电站的电 能转换装置 --- 预装式光伏逆变站箱体特点,设 计要求,并结合实例进行讨论。   关建词:光伏逆变站;箱体;案例 一、光伏发电简介   光伏电池列阵及电能转换装置 --- 预装式光 伏逆变站(见图 1)。

图 1 预装式光伏逆变站

  随着获取传统能源所付出的代价不断增加, 可替代的新能源发展受到青睐。如今已不仅仅是 减少环境污染的一种手段,而且是商业上的可行 的应用技术。目前可替代新能源有小型水轮机, 风力和太阳能光伏发电。资料显示,20 年来太阳 能的使用量以每年 20-25%增长,近五年来增幅 达 50%。2001 年装机容量只有 350MW,而到了 2005 年,太阳能光伏发电己达到 1.744GW。   在我国西部地区,年光照超过 3000h,有效 光照发电小时约 2000h 以上。青海地区,己开发 了大批光伏发电项目。2011 年国内大约为 2GW, 2010 年全球装机为 16GW。十二五期间,我国光 伏发电装机计划 1500 万千瓦,即 15GW。

间低消耗,同时避免孤岛效应发生,防止意外事 故。   除此以外,光伏并网发电还需要软启动,电 力中断检测和光伏电池充电等作为技术保障。 二、预装式光伏逆变站箱体要求   光伏电站是利用太阳能电池组件和其他辅助 设备,将太阳能转换成电能的系统装置。预装式 光伏逆变站是光伏电站电能转换设备。顸装式光 伏逆变站取意高/低压预装式变电站定义部份, 即在制造企业内完成制造和测试,成为光伏电站 中的电能转换设备。   预装式光伏逆变站对箱体要求基本同于高/ 低压顸装式变电站:首先要求箱体在起吊,运输 时不变形损坏,其次所有门向外开启且大于 90 度, 并有定位防风钩装置。箱体还要有一定防护等级, 门和通风孔应具有防尘防小动物进入及雨水渗入 结构。并且具有户外电气成套设备特别要求,即 箱体能够在外界环境温度聚冷聚热变化时不产生 凝露。最后要求使用寿命在 25 年以上。另外根 据光伏逆变站工作运行时特点:1 发热量大,2 风机排风噪声大,3 逆变器产生较强电磁干扰。 故在箱体设计和制造时要考虑上述特点。 三、预装式光伏逆变站箱体特性   光伏电站发电是清洁能源之一,是新兴的产 业,有着极广阔的发展前景。国家在十二五期间 计划装机容量相当 2010 年全球总装机容量。随 着光伏电站的大量投入,预装式逆变站设备也将 随之增加。为保证光伏逆变站能适应于各种环境 中安全、可靠、环保的运行、顺利安装,箱体设 计与制造是关建的一环。

  光伏逆变电站一般安装于户外,其箱体多采 用非金属 GRC 材质制造,其多重优点已被电气行 业所认同,其特性;1 有极强的抗曝晒、抗辐射 及隔热能力,对箱体内温升影响较小,当夏季箱   太阳能发电是光伏电池列阵,经光照产生直 壳表面达 50℃时,箱内温度不大于 30℃。2 具有 流电能,借助逆变器,将直流电能转换为交流电 极好的抗冻性,可运行于零下 50℃以下,经冻融 能。光伏并网发电过程是白天光伏电池列阵受光 性 25 次试验,其介质损失率仅为 5%,强度基本 照作用产生电能输出,通过并网逆变器最大功率 无影响。3 具有极好的防潮和耐腐蚀性,可在沿 点跟踪技术,使光伏列阵输出最大电能,并以单 海 10 公里盐雾区使用。4 在骤冷骤热环境温度变 位功率因素向电网供电,即向电网注入有功电能, 化下,箱内不产生凝露。5 使用寿命长达 50 年以 在并网时由锁相技术完成同步输送。夜晚,光伏 上。 列阵无电能输出,并网逆变器停止工作,保证夜 《Solarzoom 光伏杂志》06/2012

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技术工艺 /Technical process   箱体结构为骨架加强型。制造时墙体每个墙 面为一独立单元,整体浇注成型,墙面无拼缝。 箱体有着较强的抗弯,抗压,抗冲击强度,适应 长途及路况较差偏远地区运输,而不会产生损坏 和开裂。箱体强度经采用静力学计算分析,可满 足抗地震设防裂度 8 级,水平加速度 0.3g 的要 求。在风速 45m / s 环境中,不会产生箱体倾覆。 箱顶抗压强度大于 2500N /㎡。箱体的防护等级 IP23D,可防小动物进入和雨水的渗灌。   由于光伏逆变站箱内的逆变器柜,直流柜, 在运行时发出较大热量,大幅度提高箱内温升, 为此箱体上设有足够面积的进风百叶窗和自然通 风孔,可根据用户要求在发热量大的逆变器柜 ` 交流柜上方安装散热排风管道,提高散热能力, 达到提高电站的发电出率。同时逆变器在运行时 将产生较强的电磁辐射,对环境将造成污染和对 其他设备干扰。

图 3 风道安装示意图

  爱信公司的发明专利(20111034094.1)具 有电磁屏蔽功能非金属 GRC 箱体,屏蔽效能在 SE = 40dB~65dB 以上,可减少逆变器产生的电磁辐 射对外界的干扰及污染。 四、应用实例   现以 1000MW 光伏逆变站箱体为例见图 2。

图 4 通风管道照片

  除逆变器柜,交流柜采取独立管道排风散热, 箱内其余二台直流柜及配电箱等的散热(通风量 预计约 1400m3 / h)是通过箱体内自然通风循环 及所装离心风机排风散热。1000MW 整体糸统排风 量总计要求为 9200m3 / h。实际运行情况:

图 2 光伏逆变站

  箱体采用非金属 GRC 材质制造,箱体尺寸 7500 * 2500 * 2700mm(净高),欧式尖顶。箱 内装入二组 500MW 光伏发电逆变装置,每组由直 流柜,逆变器柜交流柜组成。预计逆变器柜和交 流柜工作时发热量较高,逆变器柜通风量要求 2700m3 / h,交流柜通风量要求 1200m3 / h,为 此采用独立风道向箱体外排风。见图二风道安装 示意图:排风管道由排风接管 1,通过中间软联 结(帆布制成)3,与排风管道 2,相连为一体。 每个排风口尺寸为 740 * 260mm。

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  (一)关于发热温升。   通过实际运行,在环境温度 15℃,箱内温升 在 20K 以下,比预计的要低。   (二)关于管道排风。 由于逆变器柜是系统中发热量最高的设备, 要求的排风量在 2700m3 / h,按设计排凤口尺寸 为 740 * 260 ㎜,其风口流速 U = V / S(km / h) V——排风量 , m3 / h 21


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技术工艺 /Technical process S——风口面积,㎡ 则 U=2700(m3/h)/(0.74m*0.26m)=14033m/h   按风力等级可达三至四级,树叶摇功不息, 地上纸片飞舞。此时风口有一定噪声。   (三)关于箱内所装离心轴流风机排风引起 噪声和震动。 箱体顶部安装有四台 100W,250FZY6-D, 2600r / min, 排风量 V = 20m3 / min,风机, 四台排风量达 80m3 / min,由于排风量过大,引 起震动和噪声,噪声达 70 - 80dB。经改装成二 台后,明显减小。按推算二台排风机在 1 分钟内 可将箱体内容积约 40m3 热空气排出,故实际运 行中温升较低。   (四)关于在风速 U =45m / s 环境中光伏 逆变站倾覆验算。

Mo=G*f*H/2   G-- 光伏逆变站重量 ,G= 箱体重量 + 内置设 备 G=10312kg+7000kg=17312kg f-- 摩擦系数 , 取 f=0.2-0.3 则 Mo=8569kg.m   因 Mo > M, 故在 45m/s 风力下,光伏逆变站 无倾倒危险。   (五)关于电磁辐射。   逆变器在工作时,其高速半导体开关器件将 产生一定宽度和极性的高频脉冲信号,这种脉冲 信号,会产生很强的电磁干扰,将以各种方式把 能量传输出去,形成对其他设备和环境电磁干扰 源。其形式:1 主要是通过电磁波向外辐射,2 通过线间电感向周围线路产生电磁感应,3 通过 线间电容向周围线路及器件产生静电感应,4 通 过线路传导方式干扰电网。采用屏蔽辐射箱体可 减少对外界设备电磁干扰和环境污染。

  1,箱体尺寸,7500 * 2500 * 3300mm(总高) 五、结束语   本文对预装式光伏逆变站箱体设计与制造问 题的讨论,提出几个观点:首先肯定非金属 GRC   2,箱体最大受风面积: S=7500*3300=24.75 ㎡ 材质箱体优越性是其他材质无法比拟的,特别是 采用骨架加强型墙板结构,更能保证偏远地区光 3,风压 伏逆变电站的运输安全,其性价比同样优于不锈    2 W=1/2*p*U 钢材质制造的箱体。其次是针对光伏逆变电站发 3 热量大,采用了管道排风散热,效果显著。再有 p—20 度时空气密度 1.205kg/m ,U=45m/s 本文针对逆变器工作时产生的电磁辐射,提出采 则 2 用具有屏蔽功能的非金属 GRC 箱体建议,防止电 W=1220.06kg/s .m 2 磁辐射对人身健康影响,并减少对环境的污染。 换算单位:1kg/s .m=1Pa=1N/ ㎡ W=1220.06N/ ㎡ 参考文献: 4, 体最大受风面积上的压力 F(kg)   1、 山 东 省 --- 标 准: 光 伏 电 站 技 术 条 件 F=W*S DB37/T729—2007 S=24.75 ㎡ ,W=1220.06N/ ㎡   2、 崔 伟 ---- 光 伏 发 电 控 制 系 统 研 究 则 电控配电 2011 年第 5 胡 F=1220.06N/ ㎡ *24.75 ㎡ =30196N=3081kg   3、并网逆变器的控制 中国电工电器选用 手册 2010 第 6 胡 5,倾覆力矩 M   4、苏州爰信公司 《具有电磁屏蔽功能非金 M=F*H/2 属箱体研发分析报告》 F=3081kg,H-- 箱体总高 3.3m,H/2-- 箱体   5、安徵颐和新能源有限公司,教育部光伏 重心位置 糸统工程研究中心资料 M=3081kg*3.3m/2=5083kg.m 6, 反倾覆力矩 《Solarzoom 光伏杂志》06/2012

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答疑解惑 /Q&A 少子寿命来料测试是否有意义   提问:   一般我们做硅片来料检验中都会检测少子寿 命(要求少子寿命> 1us), 但是很多帖子说未制 绒的少子寿命测试不准确,不具有参考意义。请 大家指教。如果制绒前不测试少子寿命的话,在 哪道工序出来测试少子比较有对���意义?      网友解答:   测少子寿命的测量理论上,本来就有很多定 义了,不同公司的测量设备的测量原理有可能不 同,这样即便同一个样片,拿到不同设备去测, 很可能得到多少不同的结果的。另外,即便同一 台设备,也有很多因素影响测量结果的,比如样 片的表面粗糙度,洁净度,温湿度等等。工业标 准就是买家和卖家同意使用哪种测量设备的。   即便测量结果有这么多的不确定因素,但如 果有预算的情况下,还是有这个设备比较好,等 到生产线优化的时候,就很有用了。一般配置, 是放在来料检验的,顾名思义,检测来料的品质 的。当然也可以把这设备放在其他制程来控制制 程,或者预算多的话,多买几台做在线制程控制 用。但一般都是用来跟硅片供应商讨价还价用的。

  EVA 封装损耗对比   提问:   请问除 EVA 之外,所以材料和层压工艺都相 同的情况下,层压之后 EVA 的交联度也相同的情 况下,组件功率的损耗会有多大的差别?   网友解答:   不同的 EVA 胶膜使用了不同的 EVA 树脂, 通常 VA 含量 33% 的透光率在 91% 左右,VA 含量 28% 的透光率小于 90%,所以,使用不同 EVA 原 料会有 1% 左右的差异,反映在组件功率上也差 不多 1% 左右。   方阻和结深有什么关系   提问:   请问方阻和结深的关系?   网友解答:   一般看来方阻越小结深越深,但实际上二者 并不是这样严格的对应关系。方阻其实反应的是 一个掺杂总量的多少,而结深和扩散温度与时间 都有关系,从生产实际的角度出发,由于一般不

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会太多的调整扩散时间,简单说来温度越高结深 可能越深。     关于 FF 的问题   提问:   FF=Pm/UocIs,Pm=UmIm,请教一下 UmIm 是怎么 算出来的。      网友解答:   是从 I-V 曲线上得到的。I-V 曲线测试的简 化原理:就是在组件接线中间加入一个电子负载 (相当于滑动电阻),调节电阻连续变化,测试 电子负载两端的电压及通过的电流。通常情况下, 电子负载所消耗的能量就电池 / 组件的产出,即 为功率。但由于电池 / 组件本身的功率损耗,使 得其输出功率不可能为理想的 Voc*Isc,为了表 征电池 / 组件的输出性能,使用 FF 来表示。     制绒腐蚀深度的计算   提问:   怎么根据减重计算腐蚀深度?   网友解答:    硅 片 减 重 /( 硅 片 密 度 X 硅 片 表 面 积 X2) = 硅片单面腐蚀深度。一般减重直接乘以 8.807 就是单面腐蚀深度,粗糙的计算方法。   关于真空退火   提问:   铸锭真空退火有什么用?可行吗?   网友解答:   退火段一般在 1370 左右,此时铸锭仍在熔 融状态,杂质仍然有分凝的过程,包括石墨件碳 原子的游离等,此时氩气仍然能带走杂质。 真 空的话,杂质留在炉腔,高温下会分解,或者反 向扩散到铸锭内。退火是使铸锭恒温的过程,工 控机显示的只是热偶探测的到的温度,打个比方: 探测点的温度由加热器供热和铸锭辐射构成 其 中铸锭辐射占大比重,氩气只起到保护和带走杂 质的作用 ,散热一般不考虑的。         [ 编者按 ] 本贴根据 solarzoom 论坛帖子整理, 不代表 solarzoom 的观点。

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价格监测 /Price Monitoring 5 月份光伏行业价格分析

产品 国产硅料 进口硅料 单晶 125 硅片 单晶 156 硅片 多晶 156 硅片 单晶 125 电池片 单晶 156 电池片 多晶 156 电池片 单晶 190W 组件 单晶 245W 组件 多晶 230W 组件

5 月初至 5 月末

涨跌

涨跌幅

一线厂商 二线厂商 一线厂商 二线厂商 一线厂商 二线厂商 一线厂商 二线厂商 一线厂商 二线厂商 一线厂商 二线厂商 一线厂商 二线厂商 一线厂商 二线厂商 一线厂商 二线厂商

-7 元 / 公斤 -0.2 美元 / 公斤 -0.25 元 / 片 -0.2 元 / 片 -0.2 元 / 片 -0.2 元 / 片 -0.05 元 / 片 -0.23 元 / 片 0元/瓦 -0.1 元 / 瓦 -0.05 元 / 瓦 0元/瓦 -0.05 元 / 瓦 0元/瓦 -0.25 元 / 瓦 -0.2 元 / 瓦 -0.1 元 / 瓦 -0.15 元 / 瓦 -0.15 元 / 瓦 -0.15 元 / 瓦

-3.95% -0.84% -3.57% -3.03% -1.82% -1.87% -0.62% -3.01% 0.00% -2.78% -1.25% 0.00% -1.54% 0.00% -4.07% -3.54% -1.61% -2.54% -2.56% -2.86%

  5 月光伏市场价格小幅下跌,上旬由于欧洲需求带动,较多企业处于赶工状态,单晶反映出货较 为紧张,但由于下旬随着欧洲需求萎缩,对国内需求接近尾声,加上美国双反初裁公布影响,面对 超出预期的反倾销补贴税率,厂家心态波动较大,市场也低价频出,对整体价格进一步被拉低。   硅料方面,由于受下游赶货影响,硅片等企业前期硅料库存逐渐减少,对硅料采购询单有所增加, 但采购心里预期价格依然处于低位,且硅料企业库存本身较多,加上下游采购较为谨慎,采购量不大, 为了维持出货,国产硅料让步空间相对较大,而进口硅料价格则变动不大。   硅片方面,本月硅片剩余生产企业陆续出货,加上中旬展会影响,也对企业询单出货有一定的 促进作用,价格整体波动不大,但是同时反映利润较低,资金普遍紧张,对于付款不佳的询单较为 慎重,个别企业反映月底虽然满产依旧,但新增订单量较之前已有减少,对后期行情走势不免忧虑 重重。   电池片方面,电池片整体依然两极分化明显,各厂出货情况不一,具有品牌竞争力且效率较高 的企业出货价格持续处于高位,且满产状态较为普遍,但是对于小企业来说,出货依然略显困难, 加上市场资金情况不佳,企业财务状况紧张,不乏个别企业面临停产境遇。   组件方面,虽然前期受国外需求带动,整体市场出货加快,但随着接近尾声,国外需求略显冷清, 反映订单逐渐向有品牌优势的企业集中,加上国内项目虽然陆续启动,依然略显杯水车薪,大部分 企业开工不足,经营遇到困难,部分资金困难的企业更是举步维艰。

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2012 年六月刊   Solarzoom 光伏杂志

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