电子杂志2015年5月刊

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目录 新闻中心 国务院:支持推进太阳能光伏项目和制造国际合作........................................................................ 3 国家发展改革委关于完善跨省跨区电能交易价格形成机制有关问题的通知................................ 3 汉能暴跌前李河君新建 8 亿股空仓 看跌股价?.............................................................................. 4 英利年报引发清算恐慌 周二股价暴跌近 37%................................................................................... 4 2014 年中国光伏出口概况................................................................................................................... 5 2020 年美国分布式光伏资产管理和运营维护市场有望达 8.03 亿美元......................................... 5 俄科学家研制出高转换率太阳能薄膜电池........................................................................................ 6 黑洞?太阳能电池转换效率达 22.1%!............................................................................................. 6 产业观察 能源革命引发深化电改蝴蝶效应 “翅膀”在哪里?...................................................................... 8 降低光伏安装软成本愈加困难.......................................................................................................... 13 技术前沿 电池片制作工艺对硅片中同心圆的影响.......................................................................................... 18 化学系学生在太阳能获取领域取得重大突破.................................................................................. 22 答疑解惑 背场龟裂纹 急!................................................................................................................................ 25 单晶电池片边缘发蓝怎么办?.......................................................................................................... 25 价格监测 4 月光伏市场行情综述....................................................................................................................... 26

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国务院:支持推进太阳能光伏项目和制造国际合作 国务院 2015 年 5 月 13 日向各省、自治区、直辖市人民政府,国务院各部委、各直属机构 下发《国务院关于推进国际产能和装备制造合作的指导意见》国发〔2015〕30 号文件。 意见明确,为支持我国大力开发和实施境外电力项目,提升国际市场竞争力。加大电力“走 出去”力度,处支持火电、水电、核电等产业外,明确支持我国企 业参与有关国家风电、太 阳能光伏项目的投资和建设,带动风电、光伏发电国际产能和装备制造合作。积极开展境外电 网项目投资、建设和运营,带动输变电设备出 口。抓住有利时机,推进国际产能和装备制造 合作,实现我国经济提质增效升级。

国家发展改革委关于完善跨省跨区电能交易价格形成机制有关问题的通知 为贯彻落实《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(中发[2015]9 号)精神,完善电价形成机制,推进跨省跨区电力市场化交易,促进电力资源在更大范围优化 配置,经商国家能源局,现将有关问题通知如下: 一、跨省跨区送电由送电、受电市场主体双方在自愿平等基础上,在贯彻落实国家能源战 略的前提下,按照“风险共担、利益共享”原则协商或通过市场化交易方式确定送受电量、价 格,并建立相应的价格调整机制。 二、国家鼓励通过招标等竞争方式确定新建跨省跨区送电项目业主和电价;鼓励送受电双 方建立长期、稳定的电量交易和价格调整机制,并以中长期合同形式予以明确。 三、国家已核定的跨省跨区电能交易送电价格,送受电双方可重新协商并按照协商确定的 价格执行,协商结果报送国家发展改革委和国家能源局。 四、送受电双方经协商后确实无法达成一致意见的,可建议国家发展改革委、国家能源局 协调。 五、国家发展改革委和国家能源局将组织对跨省跨区送电专项输电工程进行成本监审,并 根据成本监审结果重新核定输电价格(含线损,下同)。输电价格调整后,同样按照“利益共 享、风险共担”的原则将调整幅度在送电方、受电方之间按照 1:1 比例分摊。 六、以上电价政策自 2015 年 4 月 20 日起执行。


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汉能暴跌前李河君新建 8 亿股空仓 看跌股价? 上周三(5月20日),汉能薄膜发电暴跌47%,市值蒸发1440亿港元,李河君身家缩水1167 亿港元(约930亿人民币) ,这犹如在两岸股市引爆一枚重磅炸弹,引发轩然大波。汉能也因 疑似市场操纵遭到港交所调查。 根据港交所最新文件,汉能薄膜发电主席李河君在5月18日(周一),以每股7.28港元的 均价先后两次增持汉能,各涉及1941.4万股和700万股,共涉及逾1.92亿港元,最新持好仓升 至80.81%(Long position)。同日,李河君还新建了7.957亿股淡仓(Short Position),最 新淡仓持比例从5.81%提高至7.71%。 根据证券界人士的解释,淡仓是港股中看淡后市,做空的术语。买入淡仓等于卖出股票, 等待股票下跌后平仓获利。 股价暴跌前,李河君一方面增持,一方面沽空,但沽空金额远超增持金额。彭博新闻社称, 李河君在公司股价暴跌前几天增加空头头寸规模,实际上就是押注自己所创这家公司的股价将 下跌。7.957亿股,相当于公司总股份的1.9%。 此前,就有分析人士表示,李河君本人控股比例太高,市面上的股份不足以引发股价急挫 46.95%,不排除他本人将股票质押给银行,银行再借给卖空机构,引发股价下跌。 一位光伏业内人士告诉SOLARZOOM记者,有可能李河君认为目前汉能股价过高,故意做空, 从中套现。但其未曾想到,20日汉能股价在短短25分钟内一泻千里,拦腰砍半。但另有与李河 君共事过的光伏人士表示,做空套现并不符合他的性格。

英利年报引发清算恐慌 周二股价暴跌近 37% 北京时间 5 月 20 日凌晨消息,太阳能中概股英利(YGE)延续了周一跌势,周二收盘暴跌 了 36.91%。上周五英利提交 2014 年报称,严重的负债 与净损可能会对公司的事业、财务状 况以及运营结果造成负面冲击,偿款能力也可能备受影响,这引发了市场对英利可能资产清算 的恐慌,至少两家华尔街公司发布 了看空报告。 就英利近期因披露自身持续运营“重大疑问”导致股价大跌一事,公司首席财务官王亦逾 对腾讯财经表示,潜在风险不意味着一定发生,也不意味着英利正在或者即将面临这样的风险, 不应该被过分解读。 “告知投资者英利公司在运营过程中的重大事项及潜在风险是年报披露的基本原则,也是 对投资者负责的表现。”王亦逾说。

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2014 年中国光伏出口概况 在一定程度上,我国光伏行业仍然还面临着原材料、市场“两头在外”的局面,目前我国 光伏电池及组件主要以加工贸易方式出口,出口占比达到了 52%,这极易引发外部贸易摩擦案 件。 随着近两年国内应用市场的快速启动,中国光伏产业对外依存度过高的问题得到明显缓解。 不过,面对巨大的存量产能,国际市场对中国光伏产业的意义,仍不可低估。而纵观 2014 年 中国光伏产品的进出口数据,可以看出,整个产业的对外依存度依然偏高,出口市场结构也不 够稳定,贸易风险依然较大。 2014 年,我国太阳能光伏电池进出口总额 182.8 亿美元,同比增长 15.09%。其中,出口 额 144.1 亿美元,同比增长 17.27%,出口数量同比增长 8.05%;进口额 38.7 亿美元,同比增 长 7.62%,进口数量同比增长 6.25%。这表明,我国光伏产品出口依存度依然过高。 而从出口结构和市场来看,我国光伏产品出口还明显存在以下主要问题:过于依赖加工贸 易,尚未形成自主研发体系,出口市场结构不稳定,新兴市场随时存在贸易摩擦风险等。

2020年美国分布式光伏资产管理和运营维护市场有望达8.03亿美元 彭博新能源财经(BNEF)分析师预测,2015年将是美国“去碳化”的分水岭:创纪录的 煤炭产能被关闭、创新高的可再生能源产能以及创纪录的天然气消耗量。BNEF预计今年美国 电力部门的二氧化碳排放量创1994年以来新低。 BNEF预计,2015年,美国可再生能源安装量达到历史新高,其中18吉瓦的新增产能投产。 光伏新增装机量亦创下历史记录,高达9.1吉瓦——其中近一半位于加利福尼亚州。风电新增 装机总量8.9吉瓦,其中三分之一位于德克萨斯州。 5


俄科学家研制出高转换率太阳能薄膜电池 据俄《STRF》科学网站 3 月 25 日消息,俄科学院约飞物理技术研究所的研究小组研制出 一种新的太阳能薄膜电池,这种基于硅材料的太阳能电池组件,其光电转换效率理论可达 27%。 俄《Хевел》公司通过与瑞士合作在俄设厂生产太阳能电池,年产 100 兆瓦特的薄膜 太阳能电池组件。瑞士的生产技术保障所产太阳能电池组件光电转 换效率达到 8.9%。为完善 该技术并进一步提高光电转换率,2010 年,俄《Хевел》公司在约飞物理技术研究所建 立了薄膜太阳能电池技术研究中心,该 中心的研究人员逐渐将该种薄膜太阳能电池的光电转 换效率提高至 10%,进而达到 12%。 在平行的研究中,俄研究人员致力于完善一种新的产品,基于硅材料的薄膜太阳能电池。 2012 年,日本三洋公司基于晶体非晶体异质结技术的太阳能电池 专利到期,俄科学家借助于 该专利技术,利用俄诺贝尔奖获得者阿尔费罗夫关于光电异质化的研究成果,研制出一种新的 太阳能薄膜电池。这种新的太阳能薄膜电池 基于硅材料,生产中利用等离子化学沉降的方法 在晶体硅表面形成一层非晶体硅的纳米薄膜。目前该研究中心生产的基于该技术的薄膜太阳能 电池组件的工业样品光 电转换率已达 21%,超过传统薄膜太阳能电池组件的近 2 倍。

黑洞?太阳能电池转换效率达 22.1%! 芬兰阿尔托大学(Aalto University)与西班牙加泰罗尼亚理工大学(Universitat Politecnica de Catalunya)的研究人员开发出了转换效率高达22.1%的太阳能电池单元。据 介绍,这是通过“黑硅”(Black Silicon)技术实现的。22.1%的转换效率是由德国Fraunhofer ISE CalLab确认的。该技术仍处于研发水平,不过,继松下、夏普及Sunpower公司之后,转换 效率大幅超过20%的开发实例越来越多。 此次这两所大学开发的黑硅技术的要 点是:(1)通过将表面加工成长度为 0.8 μm 左右的剑山形状,大幅减少了反射; (2) 背面电极型;(3)在单元正面和背面形成 防复合膜(钝化膜),从而减少了电子与空 穴的载流子复合。 阿尔托大学从 2012 年前后开始开发这 项技术。2012 年 10 月达到了 18.2%的转换 效率,2013 年 4 月提高到了 18.7%。此次的 试制品将转换效率又提高了 3 个百分点以上, 达到 22.1%。此次试制的太阳能电池单元比较大,面积为 9cm2。 此次能大幅提高转换效率的原因是,在单元表面形成防复合膜时,采用原子层沉积(atomic layer deposition:ALD)法形成了氧化铝(Al2O3)层,并优化了该层的厚度等,从而大幅减 少了载流子复合。此次采用的是厚度为 20nm 的 Al2O3 层。


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产业观察

能源革命引发深化电改蝴蝶效应 “翅膀”在哪里? 南京索斯通科技有限公司总经理、高级经济师、一级建造师 房渊钊 火山爆发,破壳而出的岩浆任其冲撞,酿成乱象;江河蓄势,开闸奔涌的洪流,不加疏导, 难释功能。蓄势必发的中国能源革命,已经到了清洁能源、新能源破壳开闸,喷薄奔涌的关键 时刻,它在严峻地拷问着:虽然有了强力崛起的实力积蓄,高屋建瓴的精神支撑,改革创新的 决心蓝图,可是,已经在破壳开闸的中国新能源产业,却为什么在节制调控上应对滞后乏力, 在释能疏导上徘徊不前?显然,当前人们都在期待着出现岩浆喷发,洪流奔涌的可控有效突破 口,都在盼望着有那么一只可对能源革命深化电改带来“蝴蝶效应”的“翅膀”。 于是,对能源产业发展如何顺势利导、统筹驾驭的问题变得非常具体现实。再也不能回避 的是:你将采取什么样的具体的产业更新模式、统筹协调架构、市场运作机制、途径、方法、 手段,来简洁快速、合理有效地解决现实矛盾和困惑,以科学和谐的方式来推进电改,实现能 源革命和新能源发展的目标。 那么,中国新能源发展的切实可行的具体途径如何走法,切入口在哪里?它能否走得释去 重负,轻松自如一些?也就是说,立足当前,它怎样才能找到那只大家都在期盼中的“蝴蝶” 的“翅膀”。 要找“翅膀”不能回避难题,要做搭建系统工程的努力 所谓能够带来“蝴蝶效应”的“蝴蝶翅膀”,它要的效应必然触及深化电改当前要解决的 主要矛盾和问题。这些矛盾和问题既是根本性的、也是现实面对的棘手难题。想获得这样的效 应,实际上就是在寻找,可以作为深化电改摆脱当前决策犹豫的应急措施,以及具有方向性的 基础建设的切入方式。 它首当其冲要解决的是新能源持续发展亟待解决、必须解决的以下问题.:在电力产能相 对过剩的现状下,如何损失最小、投入有效地,平稳实现新能源低成本进入电力市场,以文明 电力消费推动电力生产的清洁、可持续、文明化调整。 解决的途径要兼顾两个方面:在优化资源配置的发展变革中,解决像光伏发展中遇到的屋 顶资源那样的产权归属、利益纠纷、投机寻租等等矛盾干扰,以迂回方式,平和过度的状态, 达到资源科学统筹利用的尽可能无障碍,非必要成本的不投入。 在新能源的成长性发展中,从产业前景、投资信心、风险承受与利益保证等多因素衡量, 整体协调投资金融、开发建设、生产输送、经营消费的全面联动,调动各方积极性,以和谐方 式公平竞争、实现可持续发展必须的互利互惠、荣辱共享。 而解决以上问题,就必须搭建一个得到社会广泛支持的基础牢固的,以实现国家科学发展 民生建设战略目标为前提的,服从于社会统筹和责任分担及利益共享的,包括开发生产有机协 作架构,经营输送流通渠道、竞争交易市场平台、监管制约公平权衡在内的新能源发展的一体 化系统工程。 8


产业观察

这一系统工程要有质有形,功能配套、联动实施,分步进行,但必须一步一个脚印,扎实 生效。其具体实施的项目、方法、步骤,可做这样的设想: 选准切入点,突破瓶颈,把新能源发展的激励模式由扶持生产转向奖励消费 切入的方法是:创新能源发展思路,从激励电力文明消费入手,建立国家控股的新型绿色 能源电力经营生产公司,主导光伏产业,首先重点突破制约分布式光伏电站的发展瓶颈,以形 成广泛支持能源革命的社会氛围和文明电力消费基础。 近年来的事实证明:按照电力短缺时期建立起来的传统电力发展模式,发展新能源,短板 难堵,越堵越漏。 排除可变在变的成本物价因素外,主要是,需要长期资本投入的光伏预期效益不明:易得 廉价的民用屋顶资源,一旦开发,即产生难解的权属纠纷和无法估计的费用付出:分布式电站 的申办难、审验难、入网难、国家支持兑现繁琐滞后。 基于这一系列原因。国家奖励分布式电站的建设指标,虽层层力推,真正的响应者甚微, 致使分布式电站的开发,调高和寡,一直飘在虚处。 究其原因:当前有着并不短缺的电力(基本是石化能源的)供应的广大消费者,并不急于 为难得的不确定的预期收益,去改换用电消费习惯,并为此投入资金和屋顶来建设光伏电站。 在这种情况下:以奖励方式激励光伏首先形成生产能力来发展新能源,无异于隔山打牛。 其实,转变一下思路,并不是不能柳暗花明。只要新能源发展的思路是真正建立在从激励 电力文明消费入手,情况就会发生可以预料的新变化。这种激励的方式是:国家要对拥有或占 有建筑屋顶光伏开发资源的居民,以直接奖励的方式,激励其将电力消费方式,文明地理性并 获得经济实惠地改为消费新能源。 具体的办法是:居民可以以优惠价购电方式得到新能源文明消费和开发红利。具体奖励办 法是:居民享有权利,可向国家控股的有足够资信的新能源经营生产公司购买一定数量的按优 惠价计算的清洁能源电力,用于基本生活消费。 除此之外,拥有可开发屋顶资源的居民还可以一次性购买与本人屋顶资源可开发电力总量 相等的光伏电量(包括现货和期货),用于补充消费或上市经营。 由于后一部分电力的取得,带有出让屋顶资源开发权的性质和投资参与性质,其购电价格, 应低于基本定额供给的清洁能源电价,其间产生的差价收益,公司应保证其高于其购电时的银 行利率和社会平均投资收益率。这部分电力可参与市场调节或电力交易,为投资者带来额外的 红利收益。 总之,这样的级差购电方式,既保证了居民分享新能源发展带来的社会性公众福利,也保 证了以资源资金投入新能源发展者的投资权益。可以较好地解决新能源发展初始遇到的市场、 资源、资金三大难题。 居民的带有资源投资性的光伏购电款,数量巨大的,被公司认可有必要的,可一次或分期 9


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自付,也可使用国家的专项低息贷款。但无论何种方式,都要保证其将屋顶交由公司开发后, 能够得到与投入相应的投资收益。用电渠道可以由售电公司自发自调,也可以由公司协调电网, 保证优质服务。 光伏电站的使用寿命按 20 年计算。公司在以相应回报解决了屋顶资源使用权的奖励性回收 后,给予居民的清洁能源文明消费的福利是永久的。 以东部地区假设,实例描绘这种方式的操作程序是:一户居民除享有额定的优惠价清洁能 源的基本消费电量的购买供应外,还可在出让其屋顶资源用于光伏开发时,从公司购得相应一 定数量的投资性清洁电力。 若该户居民出让 7 平米(相当于当地户均)以上光伏可开发面积时,即可以向公司购买相 当 1 千瓦光伏发电设备,日均有效利用达到当地平均发电量 2.5 度的,总计按 20 年核定的电 量总和,以用于满足自身清洁用电,或上市交易获利。 按现行市价算,这样出让屋顶光伏开发权的居民,一户的购电款为 15000 元。这笔款可以 一次付清,付清后,即可以得到以优惠价供应的等值光伏电量的长期消费或用于交易获利,不 但能够确保投入还本,还可以得到这 15000 元的投资收益。最终的利益平衡相当于购电分文未 花,只是以有偿方式承让了屋顶的开发权而已。 如果居民采取一次购进、分期付款方式,公司提供低息贷款支持。这样居民也可享受优惠 投资性电价的光伏供电,但,投资收益要扣除贷款利息。 依靠国家控股的绿色能源发展公司承担营运,切实惠民,利益共享 以这种得益光伏的方式鼓励居民消费光伏、投资光伏,无形化解屋顶归属纠结,和民间融 资难的问题,其效果不言而喻。那么对于投资建设、生产营运的公司一方又是如何,能不能做 到和广大居民双赢共享呢?公司以这种创新模式营运得好,双赢的预期是完全可以依据我国市 场化的方式稳妥实现的。 首先,公司可以在国家和各地政府的支持下,以切实惠民的方式,在利益共享的前提下, 以民众满意并立即得到利益兑现的保证中,圆满解决了对光伏发展至关重要的屋顶资源的永久 开发使用权。这个使用权的取得,基本上决定了公司以低成本进入光伏市场、电力市场的竞争 优势。 以现行的市场价格来计算度电成本:以当前竞争力最强的晶硅电池核算,电池寿命为 25 年。达到规定质量标准的,其度电成本为:每千瓦 8000 元,依据东部的日照环境、光伏有效 利用,其平均得电为每日 2.5 度。那么,25 年的使用结果是:每度电的光伏电池实际成本不 超过 0.32 元。西部地区更大大低于这一成本。应该说,这一成本基本具备了市场竞争的实力。 如果加以改革深入、技术进步、法制健全、社会和谐等等因素,曾经的权利寻租、资源滥 用、保守陈腐、恶性竞争等造成的不当成本和腐败成本的逐步消除;新的电价形成机制和电力 市场的公平、法治化完善……完全可以有信心的说,现在和将来,公司作为市场经济的新兴实 体,不但有着宽阔的造福社会的服务天地,也有着获得盈利创造财富的施展空间。 10


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再者,以上营运方式,彻底消解了当前实业建设、尤其是光伏等新能源发展遇到的普遍难 题:即集资、融资难。 组建好绿色能源发展公司,给即将出现的电力交易市场劈开源头活水 有人认为,只要建立市场交易所,放开电力交易,平等竞争,就能解决企业发展的融资问 题。其实,在传统电力生产基本一统天下的垄断格局下,新能源的发展,没有一个国家和地区, 是靠市场自发地竞争能取得积极成果的。 明智的做法是,你要培育消费群体,造就相应生产能力,有人买、有人卖,而后是有便利 的市场交易渠道。建立市场交易渠道不难,形成有买有卖,文明消费生产的市场条件和环境难。 这个难,现代社会是要靠科学统筹、有效对策和合理方法来解决的。有了这样的解决前提,市 场交易所才有真正的市场交易可做,并有所作为。 本文设计的营运方式遵循的就是这个新常态下的新常理。先解决了文明导向的买卖信心和 疑难,化解了以现金和资源投入的集资困难和障碍,在奠定基础和实力的条件下,自我发展坚 实稳步,上市融资自然会有牛气。 那么通过电力市场交易所的建立,走上更大的竞争平台和融资发展天地,不就是水到渠成 的事吗?尤其需要指出的是,新的营运模式给新建的公司以持续向上发展的巨大能量和动力。 这个能量和动力来自于,公司售电后自然形成的文明生产和降本增效的承诺和自觉。 文明电力消费实现,活了市场,旺了生产,自然有了“蝴蝶翅膀” 因为售电的实现,就意味着公司已经昭告天下,他对消费群体和投资者承诺的数量、质量、 价格以及投资回报的承诺,已经限定了他的生产经营必须文明达标的底线。 这就促使公司的效益和盈利更大空间,要靠在一定期限内的积极努力和创新和创造,才能 实现。这种实现与付出的努力和创新成效关联,将体现为社会的公认和政府的支持和褒奖。 当前,光伏产业非常需要这样的自律底线和向上动力。公司可以通过自身股份制的体制和 企业合作联动的方式,传播这一促进新能源健康稳步发展的正能量,以促进光伏产业在新常态 下出现新的景气。 从逻辑上推理,不难得出这样的进一步假设:上述公司在分布式电站开发方面营运得好, 同时带来的结果是:建筑屋顶电站由居民个体的分散小型开发相对的转化为集合的形成一定规 模的方阵式便于组织的开发。 这样将更便于发挥先进的智能化网络技术优势,做好尽可能方阵中自发自用、自我调节, 减少电网调节以及由此造成的变频输电成本消耗和电力运行中的不稳定不安全因素。排除当前 新能源发展中的一个普遍关心的疑难。 于是,近年来,有识者预见的分布式光伏电站可以作为突破口,以分布式的方阵推进,实 现稳步扎实、低投入高效益规模化发展新能源的设想,就不难变为现实。 11


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由此,还可以预见,前述公司及其经营模式的营运成功,必然会大大激发有光伏和新能源 可开发资源的、以直流电应用为主的相关产业和电力使用大户的进军新能源和联合开发新能源 的积极性。在做出权衡之后,他们将会与新能源公司,沿用已成功的模式、或者创新出更符合 各自状况的新模式,变身为电力文明消费的忠实群体,加入新能源发展队伍、或者成为新能源 发展的强大同盟军。 到那时,逐步深改的电网传输服务、已经规范的电价形成机制电力市场交易,完善配套的 智能网络技术……都将真正成为新能源发展的养鱼之水、荣木之本、立屋之基。以小光伏撬动 能源大革命就会理所当然地成为现实。

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降低光伏安装软成本愈加困难 作者/Mark Durrenberger

译/陈超

--尽管宣传力度很大,但不断增长的各种成本正蚕食着利润和行业健康

降低软成本已经成为光伏的圣杯。然而,错误的软成本--市场营销和客户获取却成为了目 标。 整个光伏工程行业,从领先的供应商到软件公司都宣称拥有顶级的屋顶资质工具以实现客 户获取成本的降低,这着实令人期待。另外,像“曝光马萨诸塞”这种国有项目旨在降低安装 成本,并通过将市场责任转移给公众使得光伏项目更经济化。 这个关注点有些错位,不要误会我的意思:让公众积极参与该项目的市场化是这些项目成 功的重要因素之一。然而,每个产业都有客户获取成本,你也没见到哪个国家机构跑出来帮忙。 比如,入侵和火灾报警产业以更低的成本获得更多的客户。 其实真正的敌人是行政软成本--尤其是在新英格兰,我们常接触那儿的国有部门,大约有 30个公用事业部和上百个地方政府。退税、内部关系、许可和检查等诸如此类的行政软成本不 断蚕食安装成本,每种都要花费时间和预算,而且随着产业的发展越来越多。 退税 在马萨诸塞项目成功之初和近期光伏退税项目结束时,退税额度相当可观,降低了系统价 格约30%-50%。按计划,退税也将会随光伏系统成本的下降而削减,不幸的是办理退税手续的 相关费用并没变,在2014年获得1250美元的退税和在2008年获得2000美元退税的努力其实是一 样多的。 在联邦光伏退税计划临近结束之际,我们认真考虑并放弃了退税的申请、跟进和处理,仅 仅是以退税同等金额的折扣代替。这对我们来说成本更优,但这种折中很难传递给客户而且容 易让竞争对手游走在倒卖退税的边缘。所以,没办法将退税拒之门外。 公用设施 三大投资者拥有公用设施公司(IOU)为马萨诸塞州提供了绝大多数服务,另外还有国有 的41个市政照明计划(MLP)。由于是通过不同的国家法律设定,MLP和IOU具有不同的监管管 辖权,因此基本上,只要愿意,他们在和当地官员解释条款时可以更改光伏规则。 特别是净电量计量,已经变成了MLP中政策不一的泥潭。有些提供全零售的净电量计量, 有些按零售一半的比例提供批发净电量计量,有些则根本不提供净电量计量。 部分MLP违背了净电量计量--从零售改成了批发,或者更加过分的,完全取消了净电量计 量。这一举动迫使我们所服务的特定客户群产生了巨大反弹。最终,MLP以36%的零售率不在此 系统中,相当于为未来的系统否决了净电量计量。 14


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常常感觉MLP就像是公用事业背景团体和国家利益发动并资助的战争的一部分,目的就是 将其摧毁。通过在经济中注入不确定性,政策上的激进转变也给产业带来了无尽的伤害,他们 不断扰乱安装来调整数量。 虽然只是在顶层静观其变,但却带来了任何企业都能体会到的行政负担。投资公司的时间 实际上企图动摇公共政策--超出和多出的时间仅是跟进和适应它--邀请另一个成本蚕食你的 根基。 但是,安装商又能有什么选择呢?我的销售人员了解净电量计量政策的水平已经可以和国 家监管律师相媲美,他们也必须如此:一旦我们错过了一份MLP政策报告,顾客的经济利益, 包括收益都会受损。 退税和内部关系的需求和手续也随MLP的不同有规律地变化,即使是通常一致的IOU,繁琐 的手续也让你觉得痛苦。IOU已经停止了在某些特定支路上的光伏联网,除非可以完成一项研 究--据传要花费250,000美元--即如何在光伏发电高峰期保护电网。据传闻优尼特公司(UNITIL) 甚至想让光伏产业承担该项研究费用。

每个市政府都有自己的一套规则--而且光伏费用常常被视为创收的机会。 图片来源:新英格兰清洁能源

检查者 相较周旋于数百个城镇的建设、电力许可和检查之间,应付近30个公用事业真的是相形见 绌--这个问题也困扰着全国范围内的安装商。在马萨诸塞州有这样的笑话广为流传:“这里有 351个不同的城镇,也有351种不同的(请填写您所在区域的法规、建筑检查、电力检查、许可 手续、许可费用等等)。” 地方许可和检查的预算真的是种挑战。建筑许可费用在50美元-1,000美元之间,布线费用 在50美元-750美元之间--至少在截至发稿时是这个价位。近期的一套14kW光伏安装需要587美 15


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元的电力许可费,尽管在该镇的一座全新房子的电力许可费才250美元。1,000美元或更多的费 用水平基本上改变了系统的经济性--递延了顾客的收益时间--除非安装商选择包掉这部分成 本,那样就会损失部分利润。无论如何,利润又被蚕食了一部分。 费用也不是根据常规原则设定的:一些市政府根据千瓦数设定电力检查和许可费用,一些 市政府根据组件数量,还有一些则根据项目成本的百分比设定。一般费用会占系统成本的1%, 但现在费用正以100%-200%的不安趋势激增。某镇的一位检查员承认他有自己的收费结构以便 从大光伏电站开发商处获得收入。高额费用不仅使公众社区收益,甚至一些检查员的薪资也是 由开发商承担的。更糟糕的是,没人意识到这些费用对城镇居民和当地的小安装商谋生的影响。 另一种令人不安的趋势就是:城镇将光伏工程定义为电力工程而不是一般建设,而后者仅 需要建筑许可就够了。这就为安装商带来了更高的许可费,也给城镇和检查员带来了更高的收 入,因为电力费用是基于更高比例征收的--甚至都不需要当地警察出城抓超速违章来创收了! 还有一点就是市政府要求安装商做更多的工作。比如:部分城市以规范要求和安全为由要 求连接到公用事业之外还需外部断开,不恭地说,这样的举动说明当地检查者太缺乏对光伏技 术的了解了。 检查者增加费用以补偿其对光伏的学习,因为这挤占了他们的时间,但规则和费用常常变 化得很随意。比如,某个镇在得知我们是一家质量至上的本地公司之后,不再坚持让我们开一 个小时车去亲自递交申请了。但跑业务时遇到不确定的政策非常令人沮丧。

城镇将光伏项目定义为电力工程而非一般建筑很常见,导致了高额费用。 图片来源:新英格兰清洁能源

竞争者 部分安装商面临的挑战恰恰来自内部。地方检查者逐渐开始反对光伏工程,因为他们见到 的那些被称之为“移植”的二流工程--那些国外公司,多数是国有租赁公司,做低品质工程, 16


产业观察

既不提交完整的资料也不跟进项目的进展落实,结果那些勤勉的安装商却为这些低品质工程买 了单。 尽管各城镇从光伏安装商那里榨取更多费用的动机各不相同,无论是创收、安全问题还是 不信任,最终的结果都是一样的:利润被蚕食殆尽。 每次我们的时间和预算被公用事业和市政府蚕食的时候仅仅是种烦恼,但当这些逐渐累加 并不断吞噬时间和利润的时候,这导致顾客无法消费光伏。 在完美的世界里,国家机关应该致力于解决公用事业之间、城镇之间的矛盾,帮助我们这 些“锱铢必较”的安装商降低有害行政软成本。文末,我希冀可以有可控的营销费用,但安装 商和他的客户们却在遭受不可控的政策和费用的摆布,安装商的生意和他所在的行业不断被蚕 食。 作者简介: Mark Durrenberger先生是位于马萨诸塞州哈德孙新英格兰清洁能源的创始人和总裁,该 公司致力于为家庭和企业设计、施工和安装光伏系统。可通过以下方式联系作者: mark@newenglandcleanenergy.com.

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技术前沿

电池片制作工艺对硅片中同心圆的影响 王惠 杨伟强 严金梅 魏红军,晶澳太阳能有限公司 摘要:主要研究了电池片生产工艺的各道工序会对存在同心圆的单晶硅片产生的影响, 使用光致发光测试仪测试存在同心圆的单晶硅片经过各道工序后的 PL 图像,其 PL 图像结 果表明了电池片生产工艺中的扩散工艺和印刷烧结工艺会使硅片中的同心圆消失。 关键词:单晶硅片、同心圆、电池片生产工艺、光致发光测试仪 中图分类号:TK514

文献标识码:A

0引言 近年来,光伏产业发展迅猛,提高效率和降低成本成为整个行业的目标。在晶体硅太阳电 池的薄片化发展过程中,出现了许多严重的质量问题,如碎片、隐裂、表面污染、电极不良等, 正是这些缺陷限制了电池片的光电转化效率和使用寿命。同时,由于没有完善的行业标准,硅 片原材料的质量也是参差不齐,一些缺陷片的存在直接影响到组件乃至光伏系统的稳定性。 硅是地球外壳第二位最丰富的元素。提炼硅的原材料是SiO2,它是砂子的主要成分。工业 上使用石英岩生产冶金级硅。用于太阳能电池以及其他半导体器件的硅,其纯度级比冶金级更 高。而对于半导体电子工业来说,硅不仅要很纯,而且必须是晶体结构中基本上没有缺陷的单 晶形式。工业上生产太阳能电池硅片所用的主要方法是直拉工艺。在坩埚中,将半导体级多晶 硅熔融,同时加入掺杂剂。在温度可以精细控制的情况下用籽晶能够从熔融硅中拉出大圆柱形 的单晶硅[1]。 半导体硅的性质依赖于它在制作过程的工艺,其中最重要的是最终产品所表现出来的晶体 完美程度。 在一个理想的单晶体中,在任何一个晶体点阵附近排列的原子,严格地与所有其他格点重 复。实际晶体可接近于这样的完整排列。在多晶固体中,在单个晶粒内存在着这类长程有序性, 晶粒的直径可以从几分之一微米到毫米。多晶晶粒的取向彼此之间也不尽相同,因而在这些地 方相邻原子之间不能完美地“配合”,结果在晶粒的边界处出现局部应变和畸变[2]。 硅太阳能电池一直使用单晶材料制造,因为它具有优良的电特性。它们的载流子的迁移率 很高,没有晶粒边界,很少有促使光生电子和空穴复合的缺陷。缺陷处的复合会降低少数载流 子的寿命,因而也降低了电池效率。 少子寿命是太阳能电池中半导体的最重要的电性能之一,不过它并不是所用半导体的本征 特性。甚至,同一种半导体不同的样品之间,其数值也可有很大变化,而且还会在电池的加工 过程中发生变化,其加工步骤会影响材料的性质,并因此影响太阳能电池的性能[2]。 19


技术前沿

生产单晶硅的常见的方法是提纯原材料,熔融物在严格控制的温度变化速率下凝固并生长 出单晶以及最后将单晶锭锯成薄片并抛光。而在硅材料的生产过程中会造成很多缺陷,而这些 缺陷势必会导致晶体硅片的少数载流子浓度降低,从而导致硅片中有此类缺陷的部分在PL测试 中表现为发光强度较弱或是不发光,而因原料硅片的制作工艺的不同,较常见的是硅片中存在 同心圆。 1 实验 本文中选取存在同心圆的单晶硅片90片,规格为156mm×156mm,厚度为200靘。将这90片 硅片进行正常生产工序,首先对硅片进行腐蚀制绒,得到陷光良好的绒面,清洗后用高温杂质 扩散工艺有控制地向硅片中掺入另一种杂质。在标准的太阳能电池工艺中,通常将硼掺杂到直 拉工艺的熔料中,从而生产出P型硅片。为了制造太阳电池,必须掺入n型杂质,以形成p-n结。 磷是常用的n型杂质,现在常用的工艺是载气通过液态的POCl3混入少量的氧后通过排放有硅片 的加热炉管,这样硅片表面就生成含磷的氧化层。在规定的炉温下(800℃到900℃),磷从氧 化层扩散到硅片中。约20分钟之后,靠近硅片表面的区域,磷杂质浓度超过硼杂质浓度,从而 制得一层薄的、重掺杂的n型区。之后去除电池片的氧化层和侧面及背面的结。再通过化学气 相沉积法制成一层减反射膜--氮化硅膜。最后用丝网印刷的方法印刷电极并烧结成片[3]。实 验过程中,分别取原硅片、扩散后、湿刻后、印刷烧结后各10片进行测试对比分析。 2 PL光致发光测试仪测试原理 Photoluminescence光致发光检测过程大致包括激光被样品吸收、能量传递、光发射及CCD 成像等四个阶段。通常利用激光作为激发光源,提供一定能量的光子,硅片中处于基态的电子 在吸收这些光子后而进入激发态,处于激发态的电子属于亚稳态,在短时间内会回到基态,并 发出以1150nm的红外光为波峰的荧光,利用冷却的照相机镜头进行感光,将图像通过计算机显 示出来,发光的强度以本位置的非平衡少数载流子的密度成正比,而缺陷处会成为少数载流子 的强复合中心,因此该区域的少数载流子密度变小导致荧光效应减弱,在图像上表现出来就成 为暗色的点、线或一定的区域,而在电池片内复合较少的区域则表现为比较亮的区域。因此, 通过观察光致发光成像能够判断硅片或电池片是否存在缺陷。PL测试仪的基本结构如1所示。

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技术前沿

3 结果与分析 单晶硅由于本身内部长程有序的晶格结构,其电池效率明显高于多晶硅电池,是硅基高效 太阳电池的首选材料。然而,单晶硅内部杂质和晶体缺陷的存在会影响太阳能电池的效率,比 如:B-O复合体的存在会导致单晶电池的光致衰减;内部金属杂质和晶体缺陷(位错、同心圆 等)的存在会成为少数载流子的复合中心,影响其少子寿命。图2所示的就是存在同心圆的原 料硅片。

扩散是制备太阳能电池的关键工艺步骤,其直接决定着电池的光电转换效率。存在同心圆 的原硅片在经过扩散工艺步骤后,同心圆消失,其PL测试图像如图3所示。原硅片出现同心圆 是因为同心圆的部分其少数载流子大量复合,而经过扩散磷起到吸杂作用,减少了复合中心, 增加了少子寿命而使同心圆消失[4,5]。

存在同心圆的硅片经过湿刻后,其PL测试图像如图4所示。从图4中可以看到,经扩散消失 的同心圆又出现了,这是因为硅片背面扩散的杂质层经过湿刻后被腐蚀掉了,所以背面的同心 圆就出现了。 21


技术前沿

而图5所示的是存在同心圆的硅片经过印刷烧结后的PL测试图像。在印刷烧结工序后,同 心圆又再一次消失了,这是因为Al形成重掺杂,Si-Al合金层烧结后产生的晶格应力对杂质起 到有效的吸附作用,从而减少了硅片体内的载流子复合中心,使非平衡少子寿命提高。

参考文献 [1] 马丁 ·格林. 太阳电池工作原理、工艺和系统的应用[M].北京 :.电子工业 出版 社,1987,98-103. [2] 刘恩科,朱秉升,罗晋生等。半导体物理[M]. 北京:.电子工业出版社,2003,46-101. [3] 刘恩科。光电池及其应用[M].北京:科学出版社,1989,1-166. [4] 赵慧,徐征,励旭东等。磷铝吸杂在多晶硅太阳电池中的应用[J].半导体学报,2005,26 (2):341-344. [5] 任丙彦,勾宪芳,马丽芬等。热退火对太阳电池多晶硅特性的影响[J].太阳能学报, 2007,28(4):351-354.

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技术前沿

化学系学生在太阳能获取领域取得重大突破 来源/SOLAR DAILY

编译/陈超

雨天存储阳光已经变得微不足道。日前,一名来自哥本哈根大学的学生已经成功突破研究了一种无毒、 无 污 染 的 稳 定 分 子 可 以 无 视 天 气 以 存 储 太 阳 能 。 ( 图 片 来 源 : 哥 本 哈 根 大 学 Jakob Helbig )

太阳能是一种巨大的能量--地球仅在一小时内接受的太阳能就可以满足人类全年的能源 需求--前提是我们要知道如何获取并存储太阳能。但眼下存储阳光已经变得微不足道:一名来 自哥本哈根大学化学系的学生通过他自己的研究方法,取得了在阴雨天获取并存储太阳能的关 键技术突破。 Anders Bo Skov最近在哥本哈根大学化学系攻读其硕士学位,并与其导师Mogens Brondsted Nielsen一道为将要发表在《化学--欧洲期刊》上的《二氢薁乙烯基庚烯光致变色 系统中太阳能的存储》做研究。 Brondsted教授作为哥本哈根大学“太阳能研究中心”的负责人,他的团队尝试在分子级获 取并存储可观时间和数量的太阳能,并在需要的时候释放。遗憾的是经过一年研究之后,他的 团队被困在了恼人的自然规律之中:随着分子储能容量的提升,储能容量却随时间下降了,反 之亦然。 该团队致力于二氢薁乙烯基庚烯系统中分子的研究,简单来说,系统通过改变分子形状来 储能。但每次Brondsted教授的团队设法改进设计分子后,分子就会失去部分储能形状, Brondsted教授介绍道。 “无论我们做什么,分子都会在1到2小时后就恢复形状,释放存储的能量。Anders的成就 就在于他成功地在分子中加倍了能量密度并可保持该分子形状100年。眼下我们唯一的问题就 是如何再次释放能量,分子似乎不再想变回去了” Mogens Brondsted微笑着说。 在学士阶段,Anders Bo Skov曾经花了4个月时间解决分子不稳定问题,并在关键时刻取 得了关键进展。化学非常像烘焙,比如说,烤箱里没烤出面包,如果面团证明存在但面粉却消 23


技术前沿

失了。按照这个比喻,Skov的“面包”就这么在他的双手间消失无踪了--他努力研究的分子就是 如此的不稳定。 “我的化学‘配方’需要四步才能就绪,前三步都是小菜一碟,我仅用1个月就完成了。最 后一步花了我3个月时间才完成。” Skov介绍说。 无论采用什么方法,储能总有能量密度理论极限值…再有就是现实了:理论上,如果设计 得当,1千克正确的分子可以存储1MJ能量,这些能量足以将3升水从室温加热到沸腾。 1千克Skov的分子仅能煮沸0.75升的水,但只需3分钟。这意味着Skov的分子每小时可以煮 沸15升水,而且Skov与其导师相信这仅仅是个开始。 “Anders的成就是一项重要突破,不可否认的是在需要时我们还没有好方法释放这些能量, 但未来的研究方向仍然是增大储能密度,但我们知道采取何种途径可以走向成功” Mogens Brondsted教授满心欢喜地说,Skov也很兴奋:主要是源于其分子较常见的分子更加稳定,他 们不仅在太阳能存储上获得了突破,而且这些分子是完全无毒的,Skov补充说。 “当这些分子步入储能领域,我们最大的竞争对手来自锂离子电池,但锂是有毒金属。我 们的分子工作时既不释放二氧化碳,也不产生任何化合物。它是‘阳光进-能量出’的模式。 而且,当分子寿命结束后会降解成一种着色剂,洋甘菊中也存在这种着色剂。” 这名硕士生解 释道。 尽管前进路上挫折不断,但Skov对于其带到硕士阶段的学士项目仍感到异常兴奋。通常来 讲,硕士生开始论文课题研究前会先上一年课程,但Skov在结束学士项目后直接在实验室继续 其研究。他加入太阳能研究中心以便继续推进他调整太阳能捕获分子的想法。现在,他希望能 够按需释放能量,这个25岁的硕士研究生对兼容分子结构充满了想法。

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答疑解惑

背场龟裂纹 急! 网友提问:产线烧结出来有背场龟纹,龟纹处有明显的凹感,此龟纹处易导致碎片,比例为 0.4%左右,照片如下。 网友解答:二次重印会产生这宗背场开裂,同 时我们还发现,如果片子是裂纹片或隐裂片会 有以下两个特征: 1:沿着裂纹的边缘会出现亮边 —— 推断为背 场收缩时导致的亮边 2:其它位置(没有碎的地方)也出现了开裂 目前的结论:1:如果电池片内部有裂纹或隐裂 会导致背场的开裂,可以通过减少本线的电池 片的隐裂着手 2:降低背场的单耗

单晶电池片边缘发蓝怎么办? 网友提问:单晶电池片边缘发蓝怎么办?

网友解答:使用交叉对比实验方法从后往前排查,先排查两线测试标准是否一致,然后看烧结、 印刷……

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价格监测

4 月光伏市场行情综述 多晶硅价格继续下调 根据 Solarzoom 行情中心数据,4 月份,硅料国内市场价格波动较大。截止月末国内 市场上一级料主流价格为 126 元/公斤,相比上月末下降 6.67%;二级料主流价格为 119 元/公斤,比上月末下降 7.75%。而进口料方面价格也继续下跌。 由于进口料价格不断杀跌,导致下游整体看空硅料,下游对硅料价格议价空间加大, 促使国产硅料价格短短年后就跌了 10-15 元/公斤,企业虽还有盈利空间但压缩了很多。 从 solarzoom 市场调查的反馈来看,硅料厂家以及下游采购商均不看好短期后市,各 料厂家都是尽量出货,防止出现积压库存,下游厂家基本按需采购,也防止库存积压。 SNEC 展会期间,但硅料市场价格并未如市场前期预计能够稳住,相反硅料价格继续下 跌,目前市场纯一级免洗料价格也已低于 125 元/公斤,而配料价格也已跌破 120 元/ 公斤。

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价格监测

硅片价格小幅波动

根据 Solarzoom 行情中心数据,本月硅片市场行情小幅波动,多晶 156 硅片方面, 价格持续下跌,截止 4 月末一线厂商价格也就在 6.1 元/片,相比上月末下降 2.4%, 绝大部分多晶硅片厂报价在 5.7-5.9 元/片左右。 目前国内硅片相对于上游硅料的下跌情况整体相对还较稳,只不过在付款方式上不是 很好,硅片企业对订单择单较强烈,有账期,议价空间大的均不愿意接。反之涨价也 不会考虑,由于现在整体产销平衡,硅片厂均维护当下客户为主,如果轻易涨价,那 自然会出现订单的风险,短期内整体硅片产销平稳。 订单开工方面,据调查一线大厂基本满产,部分还依靠外代工,而中小企业,每个月 基本有可持续订单,但不一定每个月都能满。目前厂商硅片订单基本跟下游电站项目 配套锁定。

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价格监测

电池片价格小幅松动

根据 Solarzoom 行情中心数据,4 月份,电池片价格弱势维稳,随着下游电站项目陆续启 动,需求开始放量,整体硅片市场需求逐步恢复。多晶 156 电池片一线厂商目前市场价 2.25 元/w ,二线厂商 2.08 元/W。单晶 156 电池片一线市场价格 2.7 元/w。 订单方面,随着下游终端需求的提升,电池片需求逐渐有所回暖,厂商开工率情况都 有所好转。一线企业订单满产现象普遍,二三线电池片企业,除代工外,订单情况不 稳定。另外台湾电池片进来价格竞争较激烈,影响部分客户分流采购,市场销售有一 定压力。 利润空间上:上游硅片虽也有下跌但电池片的空间还是有所压缩。 目前国内电池片分化还是较为明显,大厂基本不对外销售,主要是内部消化;中小厂 家相对较为被动,以代工为主,部分生产较为稳定的厂子产能都不大,且以供给老客 户为主。

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价格监测

组件价格小幅波动,弱稳为主

根据 Solarzoom 行情中心数据,4 月国内市场窄幅波动,组件市场价格基本持稳。单 晶因为需求较差价格有所回调;多晶 156 一线企业月末价格 4.1 元/w,二线企业价格在 3.67 元/W。 本月一线组件企业基本满产开工,并且一线大厂基本都有发展下游电站项目,厂家一 部分组件都是自用,剩余部分才对外销售;中小企业目前相对灵活,部分以代工为主,有 些企业已经转向了非洲、朝鲜等新兴市场。 由于地面电站订单需求陆续释放,迎合大单需求,工厂基本分月排期生产,目前库存 水平逐步增加,待发货期开始统一发货。 由于今年整体组件功率提升 5-10W。低效组件基本优势不再,厂家基本积压的也是库 存组件,基本以出货套现心态为主。

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