世界光伏产业发展概况

世界光伏产业发展概况太阳能光伏发电电产业是20世纪80年代以后增增长最快的产产业之一。最最近10年的年平均均增长率为25～40%。光伏电池池和组件性能能不断提高，商商业化电池效效率由20世纪80年代的10～12%提高到目前前的12%～18%，光伏组件件成本不断降降低，售价由由上世纪80年代初的65～70元／Wp降到目前的的约30元／Wp。随着组件件成本的不断断下降，光伏伏市场发展迅迅速。世界光伏发电主主要集中在发发达国家，特特别是日本、德德国和美国3个经济强国国，约占世界界光伏发电市市场的80%。发达国家家强有力的市市场拉动，不不仅使光伏电电池生产规模模不断扩大，技技术水平不断断提高，而且且光伏发电系系统的自动化化水平也快速速发展。特别别值得一提的的是，并网发发电和光伏建建筑集成发展展迅速，2002年，并网发发电占总光伏伏应用的51%，已成为最最大的光伏市市场。一、全球光伏电电池市场产业业集中度高(一)日本、美美国、欧洲主主导全球光伏伏电池市场美国的太阳能电电池专业刊物物“PVNEWWS”的调查结果果显示，2003年全球太阳阳能电池的生生产量达到742MW，比上年增增加了32.1%。其中，日日本的生产量量达到364MW，比上年增增加了44.9%，占全球产产量的约一半半。欧洲生产产了190MW，比上年增增加了41%。另一方面面，美国的生生产业量为104MW，比上年减减少了13.6%。这是由于于居美国国内内第2位的太阳能能电池模块厂厂商BPSollar将其生产能能力移交给西西班牙和澳大大利亚的新工工厂等原因所所致。(二)全球前五五大厂商占据据了光伏产量量的绝大多数数份额从光伏电池厂商商的产量看，2003年夏普的光光伏电池产量量达198MW，已经连续4年居第1位。产量第2位的是美国国的ShelllSolarr，该公司2002年居第4位，生产量量为77MW。然后依次次为第3位京瓷（72MW），第4位BPSollar（70MW），第5位美国RWESoolar（42MW）。日本厂厂商的排名顺顺序如下：夏夏普、京瓷、三三菱电机（40MW）、三洋电电机（35MW）以及钟渊渊化学工业（13.5MMW）。二、光伏电池技技术取得突破破(一)三洋电机机太阳能电池池转换率高达达19.5%%三洋电机近期成成功开发出了了电池转换效效率高达19.5%（2002年10月上市的原原产品为18.5%）的HIT太阳能电池池单元。在4月1日将上市采采用该电池单单元的“200WHHIT太阳能电池池模块”，以及采用用这种模块的的太阳能发电电系统。(二)德国率先先使多晶硅太太阳能电池的的光电转换率率达到20.3%%。2004年7月月，德国弗劳劳恩霍夫协会会科研人员采采用新技术，在在世界上率先先使多晶硅太太阳能电池的的光电转换率率达到20.3%。弗劳恩霍夫协会会近日发表的的新闻公报说说，与单晶硅硅太阳能电池池相比，多晶晶硅电池成本本低，但也存存在明显缺陷陷。晶粒界面面和晶格错位位，是造成多多晶硅电池光光电转换率一一直无法突破破20%的关口。单单晶硅电池早早在20多年前就已已突破这一关关口。该协会下属的弗弗赖堡太阳能能系统研究所所经过两年攻攻关，成功开开发出一种新新技术，可以以使多晶硅电电池的晶格错错位等缺陷得得到部分解决决。其技术关关键是在太阳阳能电池生产产过程中选择择适当温度，使使多晶硅的电电子性能得到到提高，并同同时形成高效效率的太阳能能电池结构。经经过多次试验验，研究人员员找到了适当当的温度平衡衡点，既保证证太阳能电池池高效率所需需高温，又兼兼顾这一温度度在材料可接接受的范围以以及它在工业业生产中的可可行性。另外一项重要改改进是该研究究所开发出的的一种名为LFC的太阳能电电池背面接触触新技术。该该技术生产成成本低，效率率高，可以取取代目前昂贵贵的传统技术术。(三)本田新一一代技术引人人关注本田决定采用此此前普遍认为为很难达到实实用水平的新新一代技术，进进军住宅太阳阳能电池市场场。本田的太太阳能电池没没有使用目前前普遍采用的的硅，而是使使用了特殊的的化合物原材材料，扩大了了吸收光的波波长领域。将将输出功率1千瓦的太阳阳能发电系统统进行比较的的话，本田的的太阳能电池池每年的总发发电量要比其其它公司高出出10%左右。这样样，目前每千千瓦小时需要要花费约60日元的发电电成本可以降降低到与普通通电费不上相相下的22日元。(四)薄膜多晶晶硅太阳能电电池被看好导致光伏电池制制造成本过高高的首要原因因是：在电池池的原材料中中使用了硅等等高价位半导导体。目前，全全球生产的85%的太阳能电电池使用块状状结晶硅。从从硅块上切割割出晶圆并加加上电极等部部件，加工出出太阳能电池池的发电层。结晶硅包括单结结晶和多结晶晶，如果能够够进一步提高高太阳能转换换成电能的转转换效率、缩缩小太阳能电电池的体积，就就可以减少硅硅的使用量。但但是，结晶硅硅转换效率很很难大幅提高高。因此，最最现实的解决决方法是：进进一步缩小目目前为250～350微米的发电电层厚度，以以减少原材料料的使用量。基于上述观点，人人们最看好的的新一代产品品就是薄膜多多晶硅太阳能能电池。它并并不是象原有有产品那样从从硅块上切割割晶圆，而是是使用等离子子体及气体，将将厚度为2～3微米的多晶晶硅薄膜层叠叠在底板上。率先在产品中采采用薄膜太阳阳能电池的是是钟渊化学工工业。该公司司很早就开始始生产台式电电子计算器等等使用的非结结晶硅太阳能能电池。因此此，该公司应应用自己的生生产技术成功功开发出了叠叠加非晶硅和和薄膜多晶硅硅而成的住宅宅太阳能电池池，并从去年年4月起开始销销售。之所以以采取将非晶晶硅和薄膜多多晶硅层叠的的“混合型”，是为了综综合容易吸收收可视光的非非晶硅特性和和容易吸收红红外线的薄膜膜多晶硅的特特性来提高转转换效率。三洋电机也将力力量集中到了了薄膜多晶硅硅太阳能电池池的开发上。与与钟渊化学工工业一样，三三洋电机的太太阳能电池业业务也从非晶晶硅开始起步步。目前的主主打产品是在在切割成200微米左右大大小的结晶类类单晶硅上层层叠非晶硅薄薄膜的太阳能能电池，其产产量在日本居居第三位。(五)愈演愈烈烈的主导权竞竞争另一方面，实用用化所面临的的课题依然很很多。目前，色色素增感型太太阳能电池的的转换效率大大约只有5%，即使在试试验阶段也未未超过10%。而且，据据说很难开发发出电解液防防泄漏技术。虽虽然东芝正进进一步对糊状状电解液进行行更深入的研研究，但何时时能达到家用用水平还遥遥遥无期。面对新近涉足该该市场的企业业的上述动向向，占居市场场份额第一位位的夏普和第第二位的京瓷瓷表现得非常常冷静。夏普太阳系业务务本部副本部部长富田孝司司表示，“无论是结晶晶类还是薄膜膜类，今后的的技术开发仍仍面临着巨大大的课题。在在这种情况下下，如果以已已经形成的技技术为基础不不断加以改进进，会更容易易成功”。京瓷太阳阳能综合业务务部研究开发发部长白泽胜胜彦断言：“制造商只有有实现量产才才能赢得世界界。仅仅有研研究成果发表表，是没有意意义的”。在结晶类类产品中，切切割硅晶圆的的技术仍在不不断完善中，也也有可能将厚厚度减少到100微米左右。再再加上如果能能够提高量产产效果，应该该说完全可以以实现每瓦100日元的目标标。太阳能电池真正正普及的时候候，掌握主导导权的是现有有著名厂商、还还是起步较晚晚的厂商现在在还难以断定定，但毋庸致致疑的是，太太阳能电池的的主导权之争争将会更加激激烈。三、光伏电力价价格不断下降降日本的太阳能电电池市场自1994年实施政府府补助金制度度以来迅速扩扩大。日本政政府计划在2010年以前按发发电能力换算算普及4820MW的太阳能发发电系统，届届时日本国内内市场将扩大大到4730亿日元。但在通往这一目目标的道路上上横亘着巨大大的壁垒。那那就是太阳能能电池价格过过于昂贵。目目前，普通家家用领域占居居主导地位的的、输出功率率3kW级的太阳能能发电系统的的价格大约为为210万日元。消消费者如果购购买该系统，每每年可以节省省8万日元左右右的电费，要要想回收初期期投资需要25年以上的时时间。目前，导导入系统时每每千瓦日本政政府给予9万日元的补补助，但预计计在两年以后后这一制度将将废除。如此此一来，回收收初期投资所所需的时间还还要进一步延延长。对此，日本产业业技术综合研研究所薄膜硅硅太阳能电池池研究开发室室主任松田彰彰久表示，“要想正式普普及太阳能电电池，3kW级的系统价价格必须低于于100万日元（约约合人民币7万元）”。除了太阳阳能电池模块块之外，系统统的价格还包包括换流器、工工程费等。太太阳能电池模模块占了整个个系统价格的的67%，目前每瓦瓦的制造成本本为300～350日元（约合合人民币18元～21元）。要想想把整个系统统的价格降低低到100万日元以下下，就必须将将每瓦的制造造成本降低到到100日元（约合合人民币6.6元）以下。但随着技术的不不断脚步，光光伏电力价格格必将呈现下下降趋势。预预计未来，其其他国家主要要城市的光伏伏电力价格将将不断下跌，具具体见下表。若干城市光伏电电力价格下降降趋势城市KWh/年2000（$//KWh）2005（$//KWh）2010（$//KWh）2015（$//KWh）2020（$//KWh）柏林9000.4