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文档简介

TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章总论 1一、项目名称及建设地点 1二、项目承办单位概况 1三、项目编制依据 1四、项目概况 1五、研究结论 2\o"CurrentDocument"第二章项目建设的背景及意义 4一、项目建设的背景 4二、项目建设的意义 18\o"CurrentDocument"第三章项目技术基础及项目单位简介 22一、项目技术基础 22二、项目技术来源 26三、项目单位简介 30\o"CurrentDocument"第四章市场分析与营销方案 31一、市场分析 31二、市场预测 35三、铜钿镇硒太阳能电池领导厂商发展概况 40四、产品技术特点及竞争优势、项目产品销售方案 44\o"CurrentDocument"第五章场址选择与建设条件 49一、选址要求 49二、项目选址 49三、建设条件 51\o"CurrentDocument"第六章项目建设方案 62一、项目建设内容及规模 62二、生产技术方案 63\o"CurrentDocument"三、建筑工程 71四、公用辅助工程 78五、主要技术经济指标 86\o"CurrentDocument"第七章原辅材料、能源需求与动力供应 88\o"CurrentDocument"一、原辅材料供应 88\o"CurrentDocument"二、能源需求 88三、水电供应 89\o"CurrentDocument"第八章环境保护与节能节水措施 90一、环境保护 90二、节能节水措施 96\o"CurrentDocument"第九章劳动安全卫生与消防 100一、劳动安全及卫生 100二、消防 102\o"CurrentDocument"第十章项目实施管理和劳动定员 108一、组织管理 108\o"CurrentDocument"二、项目劳动定员、培训 110\o"CurrentDocument"第十一章项目招标和进度安排 112一、项目招标 112二、建设工期和进度安排 114三、产能形成规划 116四、建设期管理 116\o"CurrentDocument"第十二章投资估算与资金筹措 118一、投资估算范围、依据 118二、投资估算 119三、资金筹措 124\o"CurrentDocument"第十三章项目财务分析与敏感性分析 125一、项目财务分析 125\o"CurrentDocument"二、不确定性分析 130\o"CurrentDocument"三、敏感性分析 131\o"CurrentDocument"第十四章社会效益分析 133一、项目的社会效益分析 133二、项目与所在地互适性分析 136\o"CurrentDocument"第十五章项目风险分析 138\o"CurrentDocument"一、市场风险分析及规避措施 138\o"CurrentDocument"二、技术风险及规避措施 139三、设备购置风险及规避措施 140\o"CurrentDocument"四、原材料成本风险及规避措施 142五、人才流失风险及规避措施 143\o"CurrentDocument"第十六章可行性研究结论与建议 145\o"CurrentDocument"一、可行性研究结论 145\o"CurrentDocument"二、建议 146\o"CurrentDocument"附表、附件及附图 147\o"CurrentDocument"附表 147附件 162厂房平面布局图 166产品应用图片 167生产线设备图片 170产品说明资料 173第一章总论一、项目名称及建设地点1、项目名称175MW铜锢镇硒化合物(CIGS)薄膜太阳能电池生产项目2、建设地点辽宁省大连市花园口经济区二、项目承办单位概况项目承担单位:大连金索能源项目管理有限公司(以下简称大连金索公司)大连金索能源项目管理有限公司位于大连花园口经济区,注册资本为8000万美元。三、项目编制依据1、有关薄膜太阳能电池的市场调查资料;2、大连金索能源项目管理有限公司提供并承诺其真实性的其它资料;3、《建设项目经济评价方法与参数》(第三版);4、《投资项目可行性研究指南(试用版)》。四、项目概况本项目是引进使用台湾正峰新能源股份有限公司生产的CIGS薄—1—膜太阳能电池生产设备和相关专利技术以及专有知识,采用湿式涂布镀膜工艺,在大连市花园口经济区内建设年产175MW的铜锢镇硒化合物(C1CS)薄膜太阳能电池生产项目。项目的主要建设内容为生产厂房及附属设施的建设,生产设备、检测设备的购置等。项目主要技术经济指标如下。表1-1主要技术经济指标序号指标名称单位数值1项目产能规模(CIGS)MW1752项目总投资万元262313.442.1建设投资万元234184.122.2流动资金万元28129.323年销售收入(满负荷运营期平均)万元206877.384年税金及附加(满负荷运营期平均)万元2188.515年均增值税(满负荷运营期平均)万元21885.056年均毛利润(满负荷运营期平均)万元108168.387年均利税(满负荷运营期平均)万元72544.958年均净利润(满负荷运营期平均)万元52767.339税后年均投资利润率(满负荷运营期平均)%20.1210年均投资利税率(满负荷运营期平均)%27.6611年均销售净利泗率(满负荷运营期平均)%25.5112年均销售毛利泗率(满负荷运营期平均)%52.2913内部收益率(全部投资,所得税后)%39.2614全部投资财务净现值(IC=12%)万元168728.6815动态投资回收期(含建设期)年4.7516盈亏平衡点(正常年份)%35.52五、研究结论本项目采用国际领先的湿式涂布镀膜工艺和台湾正峰新能源股份有限公司整套生产设备进行CIGS薄膜太阳能电池产品生产,项目所在地具有完善的市政配套基础和良好的投资环境。项目建成后正常年份年产175MWCIGS薄膜太阳能电池,项目总投资262313.44万元(其中建设投资234184.12万元,流动资金28129.32万元),项目财务分析证明该项目经济效益良好,项目所得税后财务内部收益率为39.26%,财务净现值168728.68万元(IC=12%),项目投资回收期短、所得税后动态投资回收期仅4.75年(含建设期2年);项目正常运营后年均毛利108168.38万元、年均利税72544.95万元、年均所得税后净利润52767.33万元;年均投资利税率27.66%、税后年均投资利润率20.12%,年均销售净利润率25.51%,年均销售毛利润率52.29%,项目抗风险能力强,产量仅达到满负荷的35.52%时即62.16MW/年产能就能保本;项目经济效益良好,风险小。本项目正常运营后,整个项目计算期内累计可生产CIGS薄膜太阳能电池1292MW,利用这些电池建成太阳能光伏电站,每年可以提供电量(按正常地区,每天发电时间平均为6小时计算)33488.64万度。发电按25年计算,累计可发电837216万度。减排量计算为每度电可以减少CO2排放量0.75kg,共减排25年,可减少CO?排放量627912万公斤。社会效益和环境效益显著。本项目产品作为光伏电站和光电一体化建筑的主要材料,不仅能够为人类提供清洁的能源,而且不会产生任何污染,项目的环境效益显著。此外本项目的建设还可以促进光伏、建筑等相关产业的发展、提高相关行业的市场竞争能力,并为当地增加税收和提供就业岗位。第二章项目建设的背景及意义一、项目建设的背景1、产业发展背景(1泄界太阳能电池产业发展现状世界能源形势紧迫,能源是世界10大焦点问题(能源、水、食物、环境、贫穷、恐怖主义和战争、疾病、教育、民主和人口)之首。到2050年全世界人口至少要达到100~110亿,按照每人每年GDP增长1.6%,GDP单位能耗按照每年减少1%,则能源需求装机将是30~60TW,每日能耗将高达450~900XlO'BOE,届时主要靠可再生能源来解决。可是,世界上潜在水能资源有4.6TW,经济可开采资源只有0.9TW;风能实际可开发资源是2TW;生物质能3TW。只有太阳能是唯一能够保证人类能源需求的能量来源,其潜在资源12万TW,实际可开采资源高达600TW(核能的争议很大,按照IEEE大会报告的说法,是好是坏还很难说)。在全球能源资源价格飙升和温室气体减排压力不断增大的形势下,作为可再生能源的太阳能电池市场需求将进一步增加。目前,全球太阳能电池生产企业主要集中在中国、日本、德国和美国等国。本世纪初,日本企业的太阳能电池产量约占全球的一半。但在2005年,日本被德国赶超,失去了太阳能电池世界第一大生产国的地位。2007年中国太阳能电池产量达到1088MW,占同期世界太阳能电池产量的31.66%,成功赶超德国成为世界太阳能电池生产第一大国。⑵太阳能电池技术发展概况在太阳能光电转换材料中,占有重要位置的是硅材料和化合物半导体,而高成本是目前硅晶体和化合物半导体太阳能电池发展和应用的主要障碍。解决太阳能电池成本问题,一方面要降低材料及制作成本,另一方面要提高光电转换效率。目前太阳能电池主要有以下几种技术:①单/多晶硅太阳能电池目前,基于单晶硅的第一代太阳能电池的成本为每峰瓦3.5美元,相应的电价为每度0.35美元,能获得大规模应用的太阳能电池成本应为每峰瓦1美元左右,相应的电价为每度0.1美元左右,此时要求光电效率达到45%-50%。尽管各种单晶硅电池转换效率高,但是从成本和原材料供应来看,却不能成为候选的太阳能电池,不能获得大规模应用,因为,按照日本新能源产业技术开发机构(NEDO)太阳能项目首席专家小长井诚教授的计算,到2030年,仅日本一年消耗的硅总量将达到10万吨(太阳能电池年生产量达到1000万千瓦,转换效率假定为20%),而目前所有用途合计的硅使用量只为4000吨左右。多晶硅太阳能电池比单晶硅太阳能电池在制作成本上将会大大降低,但同时也降低了光电转换效率,并且与单晶硅太阳能电池一样不能逾越大规模应用时硅原料的供应问题。因此,需要开发出低成本、适合大面积、大规模生产的薄膜太阳能电池生产技术。有希望满足这些条件的阳能电池有三类:薄膜硅系太阳能电池(包括非晶硅、微晶硅)、染料敏化TiOz太阳能电池、薄膜化合物系太阳能电池(包括HI-V族的GaAs和InP、II-IV族的蹄化镉CdTe,以及I-I1I-VI族的铜锢硒CIS和铜锢银硒CIGS给。②非晶硅/微晶硅薄膜太阳能电池薄膜硅电池分为非晶硅和微晶硅两种。非晶硅太阳能电池于上世纪70年代首度开发成功,其禁带宽度为1.7eV,大于结晶硅,对太阳光谱相应较好,可以使用低成本基板在低温下成膜,薄膜厚度在"m以下,大大降低了成本,这些优点使其大受关注。但是,目前三叠层非晶硅太阳能电池最高的光电转换效率只有13%,作为商用化生产的单层电池转换效率更低,只有6%。而且,由于非晶材料的不稳定性,使非晶硅太阳能电池的转换效率存在严重的光致衰退效应,这个问题至今尚未解决。微晶硅可以在接近室温的低温下制备,特别是使用大量氢气稀释的硅烷,可以生成晶粒尺寸10nm的微晶硅薄膜。到上世纪90年代中期,微晶硅的效率已经超过非晶硅,达到10%以上。而且,没有出现光致衰退效应。微晶硅薄膜太阳能电池的微晶硅薄膜厚度一般在0.2-0.5卬,现在单结微晶硅薄膜太阳能电池的转换效率在10%左右,还达不到大规模工业化生产的转换效率水平。但是,以非晶硅太阳能电池为顶层、微晶硅太阳能电池为底层来开发出叠层太阳能电池,其理论转换效率则可达到50%。目前,微晶硅(Eg=LleV)和非晶硅(Eg=l.7eV)的叠层太阳能电池转换效率已经达到14%,显示出良好的应用前景。然而,由于微晶硅薄膜中含有第二章项目建设的背景及意义大量的非晶硅,所以不能像单晶硅或非晶硅那样直接形成pn结,而必须做成pin结。因此,如何制备获得缺陷密度很低的本征层,以及在比较低的工艺温度下制备非晶硅含量很低的微晶硅薄膜,是今后进一步提高微晶硅太阳能电池转换效率的关键。③染料敏化TiOz太阳能电池染料敏化太阳能电池原理上的诸多优势:由于几乎所有染料激发态上的电子可以有效地注入到半导体导带中,减少了电子与空穴复合的机会,有利于提高光电转换效率;此外,不仅原料和制造成本低,而且所用材料对环境影响小,具有代表性的增感色素Ru色素的毒性很低,电池的生命周期评估也较好。要把理论优势转化为实际优势,还取决于实际电池中的材料状态与理想状态的符合程度。在AM1.5、lOOmW/cm?条件下,染料敏化太阳能电池的转换效率已经超过10%,其实用化研究开发已经开始。染料敏化太阳能电池的主要问题之一是长期稳定性。最近的研究表明,染料敏化太阳能电池组件在60C的暗环境下放置不会造成转换效率降低,但是同样的组件在45c的光照环境下,经过3400小时转换效率降低了15%,现在,正在开发能在80℃的条件下具有1000小时热稳定性的染料敏化太阳能电池材料。但是,无论是1000小时还是3400小时,以及目前此类电池所能达到的10%的光电转换效率,都没有显示出大规模应用的迹象。④化合物太阳能电池化合物半导体材料,由于其组成元素和组合的多样性,具有极多的种类和各种特性,这个特点有利于开发不同特性、各具特色的太阳能电池。具有代表性的化合物太阳能电池是碑化镇(GaAs)太阳能电池,其特点是高效率、耐辐照,是重要的宇宙空间用太阳能电池。小面积多结单晶GaAs太阳能电池的最高转换效率已经达到38%,但由于其原材料成本与Si系相比较高,资源量极其有限,这极大限制了它在地面的应用。以III-V族化合物中另一代表性的化合物电池是InP太阳能电池。与GaAs相比,它不需要制成异相机结构。此类电池的最高转换效率已经达到22%,但大部分研究结果显示为18%左右,且研发以空间应用为目标,同样存在成本高问题,这限制了其地面应用。⑤铜锢镇硒薄膜太阳能电池以铜锢镣硒(CIGS)为太阳光吸收层的高效薄膜太阳能电池,简称为铜锢绿硒电池或CIGS电池,典型结构为G1ass/Mo/CIGS/ZnS/ZnO/ZAO/MgF2o它既具有高的光电转换效率,又具有比较低的制作成本,非常有希望在未来获得大规模应用。美国可再生能源实险室制备的小面积CIGS薄膜太阳能电池的最高光电转换效率为19.2%;日本和德国的相关研制也几乎处于同样水平,都超过了18%,并进行了一定规模的民用产业化生产。电池模块的转换效率已达13%-14%,比其他太阳能光电池模块的转换效率都高。这些光电转换效率是在单结CIGS薄膜电池上获得的,如果制成多结系统,则将达到50%以上。⑥其它新概念电池新概念电池实际上就是量子点(QD)电池。其利用两种方法来利用热电子提高光子转化效率,即提高光伏电压和产生增强的光生电流。在量子点电池中,较具代表性的是量子点敏化纳米晶TiOz太阳能电池。尽管目前其相关结论还有争议,研究结果也并不理想,但它可以充分利用太阳能(获得热力学上的极限光电转换效率66%),为未来高效率的太阳能电池制备提供了理论上的可能性。⑶我国太阳能电池产业发展的基本情况及存在的问题①太阳能电池产业发展的基本情况2007年我国成功超越欧洲、日本为世界太阳能电池生产第一大国,2008、2009两年我们继续保持太阳能电池第一生产大国地位。在产业布局上,我国太阳能电池产业已经形成了一定的集聚态势。在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区,已经形成了各具特色的太阳能产业集群。中国的太阳能电池研究比国外晚了20年,尽管最近10年国家在这方面逐年加大了投入,但投入仍然不够,与国外差距还是很大。政府应加强政策引导和政策激励,尽快解决太阳能发电上网与合理定价等问题。同时可借鉴国外的成功经验,在公共设施、政府办公楼等领域强制推广使用太阳能,充分发挥政府的示范作用,推动国内市场尽快起步和良性发展。我国太阳能电池产业虽然发展很快,但技术进步却不明显,创新能力不强,自主创新的核心技术很少,产品的总体质量不如欧美日等发达国家和地区,包括设备制造在内的总体技术水平与发达国家有比较明显的差距。为此,在扩大行业规模的同时,应把更大的力气花在全行业的技术进步(包括技术标准的进步)方面。近年来,随着能源短缺、环境污染等问题的日趋严重,太阳能电池因其清洁环保、可再生的特点获得了良好的发展机遇,各发达国家纷纷制定光伏发电的鼓励政策和庞大的光伏工程计划,为太阳能电池产业创造了巨大的市场空间,将其导入了一个难得的高速发展时期,第二章项目建设的背景及意义并进而带动了上游多晶硅材料和太阳能电池生产设备的快速发展。近10年里,全球太阳能电池产业规模扩大了35倍。受国际市场拉动,我国太阳能电池产业同期也出现了迅猛增长,2002年以来我国太阳能电池产量的年均增长速度超过了80%,2007年产量突破1000MW,2009年更是突破2000MW,达到2800MW接近3000MW。在全球太阳能电池市场中2007、2008、2009连续三年保持全球市场份额第一的地位,多晶硅产量也已突破了4000吨。一批太阳能级硅及光伏企业快速成长为行业的领头羊,薄膜太阳能电池等新技术的研发和产业化崭露头角,太阳能电池生产线和部分多晶硅生产用关键设备已立足于自主研发和生产,上下游产业链本土化进程日益加快。与此同时,太阳能电池产业已成为全国许多地区的发展重点和投资热点,即使是在当前国际金融危机的大环境下,投资和发展的热情依然不减,且有方兴未艾之势。②存在的问题及需要做好的工作由于近年来光伏产业蓬勃发展,大批企业和大量资金流向太阳能电池产业。而国际金融危机引发的市场需求萎缩、企业自身核心技术的缺失、循环经济水平的薄弱和盲目无序建设等问题在产业发展中暴露出来。要科学地、理性地发展我国的太阳能电池产业,使我国太阳能电池产业走上可持续发展的健康轨道,必须重点把握好以下三个方面的工作:.统筹兼顾同步推进产业链建设晶硅太阳能电池产业链包括硅材料制造、生产线设备制造、硅锭/硅片制造、电池制造、组件制造、户用系统或联网系统制造、应用市场。对于目前以晶硅太阳能电池为主的我国太阳能电池产业来说,产业链中最薄弱的环节是硅材料制造和国内市场应用这两头,也就是有的专家所说的“两头在外”的问题。面对上述问题,必须发挥各方面的力量,总揽产业发展的全局,协调发展、统筹兼顾,充分调动一切积极因素,妥善处理各种关系,建立健全相对完善的产业链,并使产业链各环节之间达到并保持平衡、协调,打破材料和市场两头在外的格局,才能实现产业的可持续发展。一是要在科学、合理、适度的前提下,支持有条件的地区和企业发展多晶硅材料,尽快解决多晶硅材料大量进口的问题。近3年来,我国多晶硅产业一步一个台阶,已经取得了惊人的进展。在太阳能电池产业以100%以上的速度持续增长的前提下,我国多晶硅材料产量与国内市场需求之比已从2006年的不足10%增长到20%左右,更大的生产能力正在逐步形成并得到释放。因此,我们有理由对我国多晶硅产业的产量有一个比较好的预期。二是在市场方面,必须统筹考虑国内外两个市场,各有关部门和各相关领域携手,大力开拓国内市场,尽快改变目前95%以上产品依赖国外市场、随时要面对发达国家政策变化随机性影响的不利格局。这将是实现我国太阳能电池产业可持续发展的重要一环,其中尤其要重视的是光伏发电市场(占光伏市场的80%以上)。自2005年《可再生能源法》公布以来,国家有关部门相继公布了《可再生能源产业发展指导目录》、《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源发展“十一五”规划》等文件,出台了一系列政策措施,营造了较好的鼓励国内市场发展的政策环境。我们希望,国内光伏市场能够由此进入一个快速发展的时期,从而为我国的太阳能电池产业开辟更好的市场前景。三是要以太阳能电池的发展为契机,以大半导体工艺设备的概念,统筹布局和筹划我国的专用设备制造业。以集成电路制造设备为代表的半导体工艺设备,由于其在工艺加工制造方面的先进性,已经逐步渗透到许多电子产品的制造领域,其中最典型的是平板显示器件和太阳能电池领域(二者均含有半导体工艺及设备,其主流材料也未离开硅),例如晶硅太阳能电池生产线中的单晶炉、扩散炉、PECVD(等离子增强化学气相淀积)设备,薄膜太阳能电池生产线中的PECVD、PVD(离子镀膜)设备等。在集成电路、平板显示器件和太阳能电池三种制造设备中,国产太阳能电池设备是其中发展最快和最好的。据有关行业协会统计,2008年我国半导体设备销售收入比2007年增长了56.8%,占整个电子专用设备销售收入的48.9%,其中太阳能电池设备17.66亿元,占半导体设备总销售收入的81%,从事研制的企业已有几十家。从国内外的经验看来,生产太阳能电池设备的厂家很多都是原来生产半导体集成电路设备的厂家。因此,我们应抓住太阳能电池设备的市场契机,统筹考虑晶硅太阳能电池设备和薄膜太阳能电池设备的发展,统筹考虑和协调发展集成电路、平板显示器件设备,随着太阳能电池技术的不断进步,扩大半导体工艺设备的应用市场,从而带动和促进我国整个半导体设备的发展。.加快技术进步提高核心竞争力我国太阳能电池产业虽然发展很快,但技术进步却不明显,创新能力不强,自主创新的核心技术很少,产品的总体质量不如欧美日等发达国家和地区,包括设备制造在内的总体技术水平与发达国家有比较明显的差距。为此,在扩大行业规模的同时,应把更大的力气花在全行业的技术进步(包括技术标准的进步)方面。一是在多晶硅材料制造环节,应以行业骨干企业为基础,建设国家级的共性技术服务中心和支撑平台,采取自主开发与引进国外关键技术相结合的方式,集中支持,突破规模化生产、综合回收利用、节能降耗等关键技术,积极发展电子级产品,提高相对于太阳能级产品的技术冗余度。二是在晶硅太阳能电池制造环节,成本是目前最大的制约因素,其技术进步的重点应放在提高产品的性价比、降低生产成本方面,这将是在未来市场相对饱和的情况下的竞争焦点。应加强各级研发中心建设,以提高电池的转换效率、减少单位电池的硅材料使用量(例如薄片化)、规模化生产、提高寿命和稳定性等为重点开展核心技术的研发工作,同时要积极关注和开展向日自动跟踪技术等新技术研发。三是在薄膜太阳能电池制造环节,据有关机构对2008年发展情况的统计,其增长速度有快过原来预期的迹象,虽然目前我国有关企业对此已做出了快速反应,但总体来讲在技术上仍然还有相当大的差距,应抓紧工艺技术的研发工作。四是在设备制造环节,应组织设备制造企业与多晶硅材料制造及电池制造企业联合攻关,包括积极发展节能型、环保型设备,积极研发专用的全自动丝印机等尚未国产化的设备,提高铸锭炉、多线切割机等设备的档次和水平,实现平板型PECVD等高档设备的商业化,在已研制出40MW能力、1.4mXI.1m水平的薄膜太阳能电池生产线的基础上尽快实现商品化等。.合理布局避免重复建设一是在多晶硅材料方面,加强行业管理工作,引导各地和相关企业,按照项目的规模、能耗、综合利用水平等,制定鼓励发展的技术及产业化标准,规范产业发展。选择靠近相关的化工企业、水电资源丰富、循环利用和环境保护条件较好的地区,重点扶植其形成产业基地;鼓励化工企业和多晶硅企业进行战略合作,实现规模化发展;淘汰、限制小规模、高能耗、综合利用水平低的建设项目。目前,我国各相关企业的规划产能之和已超过8万吨,已经达到或超过国内近期市场的预测容量。因此,一方面应针对我国多晶硅材料严重短缺的现状进行积极的部署和发展,以满足国内市场的需求;另一方面也要积极引导各地和有关企业客观地面对国际大厂新增产能的逐步释放、减少单位硅材料用量技术的发展、电池市场增长速度下降、国际金融危机的影响、价格的下跌、国外补贴政策的调整、薄膜太阳能电池技术快速发展等因素对市场竞争带来的影响,冷静地对包括中国在内的全球市场容量、全球显在及潜在的生产能力、本企业的技术水平、生产成本的控制能力、可持续发展能力等因素进行全面的分析,三思而后行,分期实施,循序渐进,与国内市场和国际市场同步发展,同时遏制盲目投资和低水平重复建设,避免造成资源上的浪费。在太阳能电池及其组件生产方面,据有关专家统计,2008年我国已有太阳能电池生产企业62家,产能4GW,产量2GW;组件封装企业330家,产能5GW,产量3GW。按此推论,太阳能电池企业平均产能65MW,产量32MW;组件封装企业平均产能15MW,产量9MW。这样的产业结构显然不符合集约型规模经济和可持续发展的要求,且将为后续的市场竞争埋下隐患。因此,在大力发展太阳能电池产业的同时,必须充分重视产业的优化升级和结构调整工作,扶持企业做大做强,提高国际市场的竞争力,避免重复布点建设,防止恶性竞争。与此同时,尽管我国迈入薄膜太阳能电池领域处于刚刚起步阶段,但已涉足该领域的企业数量已有20家左右,鉴于薄膜太阳能电池建设的固定资产投资额将数倍于晶硅太阳能电池,则更应尽量避免建设和发展中的盲目性。总之,太阳能电池产业已经成为一个市场规模大、产业辐射面广、拉动效应明显的朝阳产业,对于促进我国经济发展的升级转型、增长方式的转变都具有重要意义。面对我国太阳能光伏产业发展的重要机遇期,我们应以贯彻落实科学发展观为宗旨,以支撑我国新能源发展战略为目标,以国内外市场需求为导向,通过制定、落实国家鼓励政策,培育国内光伏市场,推动产业的自主创新和技术进步,调整和优化产业结构,建成较为完善的产业链,促进我国光伏产业健康、有序发展。⑷薄膜电池产业发展背景薄膜太阳能电池是在廉价的玻璃、不锈钢或塑料衬底上附上厚度只有几微米的感光材料制成。与硅基太阳能电池相比,薄膜太阳能电池具有用材少、重量轻、外表光滑、安装方便等优点。早在20世纪70年代初,Carlson等就已经开始了对薄膜太阳能电池的研制工作。薄膜太阳能电池虽然早已出现,但由于光电转换效率低、衰减率(光致衰退率)较高等问题,前些年未引起业界的足够关注,市场占有率很低。目前已经能进行产业化大规模生产的薄膜电池主要有3种:硅基薄膜太阳能电池、铜锢镣硒薄膜太阳能电池(CIGS)、硫化镉薄膜太阳能电池(CdTe)。随着薄膜太阳能电池技术的不断进步,光电转换效率得到迅速提高,现在比2年以前约提升了30%-40%,虽然仍然与晶体硅电池相比有很大差距,但其用料少、工艺简单、能耗低,成本有一定优势,越来越被业界所接受。近3年来薄膜太阳能电池产业得到较快发展。2007年薄膜太阳能电池产量(包括a-Si、.c-Si、CdTe,CICS等技术)增速持续超越整体产业,2007年薄膜太阳能电池产量达到400MW,较06年的181MW大幅增长了120%,2007年薄膜太阳能电池市占率由2006年的8.2%提升至2007年的12%,而2008年已达到15%-20%o在薄膜太阳能电池透过电池转换效率进一步提升以及大面积生产的成本优势,其市占率有进一步提升空间。2008年全球薄膜太阳能电池产量达892MW,同比增长123%。由于薄膜电池的技术进步日新月异,薄膜太阳能预计未来的产能可能会达到整个太阳能行业的20%,发展空间巨大。2、政策背景⑴太阳能光伏发电政策①《中国可再生能源中长期发展规划》《中国可再生能源中长期发展规划》明确提出,到2010年,太阳能发电总容量达到30万千瓦,到2020年达到180万千瓦。《规划》在光伏建筑一体化方面的建设重点包括:在经济较发达、现代化水平较高的大中城市,建设与建筑物一体化的屋顶太阳能并网光伏发电设施,首先在公益性建筑物上应用,然后逐渐推广到其他建筑物,同时在道路、公园、车站等公共设施照明中推广使用光伏电源。“十一五”时期,重点在北京、上海、江苏、广东、山东等地区开展城市建筑屋顶光伏发电试点。到2010年,全国建成1000个屋顶光伏发电项目,总容量5万千瓦。到2020年,全国建成2万个屋顶光伏发电项目,总容量100万千瓦。在近期目标中,光伏建筑一体化还不是建设重点,仅仅占了我国太阳能发电总容量的1/6。在2020年的长期目标中,光伏建筑一体化进入商业化大规模推广阶段,大约占我国太阳能发电总容量的56%。《规划》在大型开阔地建设并网光伏项目的计划包括:建设较大规模的太阳能光伏电站和太阳能热发电电站。“十一五”时期,在甘肃敦煌和西藏拉萨(或阿里)建设大型并网型太阳能光伏电站示范项目;在内蒙古、甘肃、新疆等地选择荒漠、戈壁、荒滩等空闲土地,建设太阳能热发电示范项目。到2010年,建成大型并网光伏电站总容量2万千瓦、太阳能热发电总容量5万千瓦。到2020年,全国太阳能光伏电站总容量达到20万千瓦,太阳能热发电总容量达到20万千瓦。就近期目标而言,大型开阔地并网光伏项目仅仅开始示范,只占了我国太阳能发电总容量的7%。目前,太阳能热发电的技术还不够成熟,2020年以前沙漠光伏电站可能占有更大的份额。沙漠电站将成为我国未来主力能源之一。②《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》由财政部、住房和城乡建设部联合下发的《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》(简称《实施意见》)以及配发的《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》(简称《暂行办法》)。按照《实施意见》和《暂行办法》,中央财政将从可再生能源专项资金中安排部分资金,支持太阳能光电在城乡建筑领域应用的示范推广。而2009年补助标准原则上定为20元/wp,以后年度补助标准将根据产业发展状况予以适当调整。根据住房和城乡建设部的测算,中国农村现有建筑物面积250亿平方米,城市建筑面积约220亿平方米。按农村和城市的平均容积率为1计算,再考虑其中50%可安装太阳能电池,则可安装的太阳能电池面积为235亿平方米。按每平方米100瓦计算,则可安装23500亿瓦,相等于去年全世界安装的太阳能电池总量的400倍。随后地面光伏、家庭屋顶、上网电价都将有相应的"意见"出台。可以预期的是在今后的时间里,随着国家有关扶持新能源产业发展的政策陆续推出,中国新能源产业的前景将更加广阔。⑵与薄膜太阳能电池有关的政策《关于印发〈太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》的通知》(财政部,2009年3月26日);《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》(财政部、住房城乡建设部,2009年3月26日);《关于印发太阳能光电建筑应用示范项目申报指南的通知》(财政部,2009年4月16日);《财政部、住房城乡建设部关于印发加快推进农村地区可再生能源建筑应用的实施方案的通知》(财政部、住房城乡建设部,2009年7月9日);《财政部、住房城乡建设部关于印发可再生能源建筑应用城市示范实施方案的通知》》(财政部、住房城乡建设部,2009年7月9日);除以上几个外还有一些财政部和电监会发布的对于新能源发电的补贴公告。二、项目建设的意义1、对解决能源危机的意义世界能源形势紧迫,能源是世界10大焦点问题(能源、水、食物、环境、贫穷、恐怖主义和战争、疾病、教育、民主和人口)之首。到2050年全世界人口至少要达到100~110亿,按照每人每年GDP增长1.6%,GDP单位能耗按照每年减少1%,则能源需求装机将是30~60TW,每日能耗将高达450~900XlO'BOE,届时主要靠可再生能源来解决。可是,世界上潜在水能资源有4.6TW,经济可开采资源只有0.9TW;风能实际可开发资源是2TW;生物质能3TW。只有太阳能是唯一能够保证人类能源需求的能量来源,其潜在资源12万TW,实际可开采资源高达600TW(核能的争议很大,按照IEEE大会报告的说法,是好是坏还很难说).2、对建设两型社会的意义党的十七大报告提出建设资源节约型、环境友好型社会(以下简称“两型”社会)的发展国策,建设“两型”社会是一项庞大的系统工程,涉及生产、消费、流通等领域,涉及发展战略选择、观念更新、制度变革等因素。培育节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式,需要政府、企业、居民、非政府组织等行为主体的积极作为与协作,需要各领域相关政策的支持和制度保障。本项目拟生产的CIGS薄膜太阳能电池,不仅能够作为大型并网光伏电站的组件,而且可以直接作为建筑材料用于光伏建筑中,能够产生清洁的能源,避免火力发电大量使用煤炭所产生的温室气体污染,项目产品的推广利用有利于我国两型社会的建设。3、对节能减排环境保护的意义近百年来,地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化。这种全球性的气候变暖是由自然的气候波动和人类活动所增强的温室效应共同引起的。减少温室气体排放、减缓气候变化是《联合国气候变化公约》和《京都议定书》的主要目标,而我国在减少温室气体排放方面所面临的国际压力越来越大。根据国际能源署(IEA)统计,中国人均排放水平1990年是世界平均水平的50.3%,2000年上升为60.5%,2005年则达92%,目前已与世界平均水平相当,固然当前仍约为发达国家平均水平的1/3(约为美国的1/6),不管欧洲、美国还是小岛国、发展中国家,都希望中国能做出到2020年达到峰值的量用陛鬼 批注[LJX1]:增力口2009年哥本哈根气候大会虽无果而终,但其背后却是一场巨大的利益博弈,各方难以达成一致行动。这背后的利益棋局,会深刻影响我们未来的生活。以欧洲很快要开始征收的“碳税”来讲(法国已经开征),我国的企业出口到欧洲的产品马上就会遭遇阻碍,很可能发展中国家,比如中国也会被迫征收这种关税,对冲其影响,这可能都将反应到我们用水、用电等生活成本上。通过本项目的建设,能够生产出用于光伏电站和光伏建筑的CIGS薄膜太阳能电池,能够为社会经济活动提供清洁的能源、有效减少温室气体的排放。根据计算在项目正常运营后,整个计算期内累计可生产CIGS薄膜太阳能电池1292MW,利用这些电池建成太阳能光伏电站,每年可以提供电量(按正常地区,每天发电时间平均为6小时计算)33488.64万度。发电按25年计算,累计可发电837216万度。减排量计算为每度电可以减少CO2排放量0.75kg,共减排25年,可减少CO,排放量627912万公斤,能对节能减排和环境保护起到积极作用。4、项目的建设能够促进我国低碳经济的发展目前整个世界走向低碳经济之路是不可逆转的大趋势,中国已经是可再生能源大国。未来五年,各国对清洁技术的投资势头和规模都不会降低,而且中国甚至超过美国。根据突破研究所和信息技术创新基金会两家机构发布的报告,到2013年中国、日本和韩国的清洁技术投资将总计达到5,090亿美元,其中中国已从经济刺激资金中拨出1,770亿美元,作为发展绿色项目之用(包括采用电力动车组的高速铁路);对比之下,美国在同期内的投资为1,720亿美元,如果都按照计划落实,美国的投资要稍低于中国。这只是政府的投资,通常其撬动的商业投资将达到数倍乃至10倍,那将意味着万亿美元的产业将在未来4年形成。本项目所生产的产品可光伏利用于光伏电站和光伏建筑中,本项目所生产的CIGS薄膜太阳能电池运用于太阳能光伏电站后,运营25年,可减少CO2排放量627912万公斤,因此本项目的建设能够促进我国低碳经济的发展。5、项目的建设能够促进我国光伏产业的发展本项目不仅采用了先进的,而且是中国国内第一个引进湿式涂布镀膜生产工艺生产CIGS薄膜太阳能设备生产线的项目。该项目第一期正式投产后生产规模将达到175MW/年(第二期新增200MW),在一定时期内将成为CIGS薄膜电池生产领域的龙头企业,无论在技术实力还是市场竞争中均具有一定的竞争优势。通过本项目的建设不仅可以引进先进的CIGS薄膜太阳能电池制造技术,为我国太阳能电池制造技术的发展起到示范作用;同时,通过同国外合作,消化吸收,还可以继续创新技术,达到进一步降低产品制造成本和提高项目的经济效益和社会效益。而且该项目在生产成本方面具有显著的比较效益,有利于促进我国光伏产业的规模化、规范化发展。第三章项目技术基础及项目单位简介一、项目技术基础1、薄膜太阳能电池发电原理薄膜太阳能电池,是以pn半导体接面作为光吸收及能量转换的主体结构。在基板上分别涂上二种具不同导电性质的p型半导体及n型半导体,当太阳光照射在pn接面,部分电子因而拥有足够的能量,离开原子而变成自由电子,失去电子的原子因而产生电洞。透过p型半导体及n型半导体分别吸引电洞与电子,把正电和负电分开,在pn接面两端因而产生电位差。在导电层接上电路,使电子得以通过,并与在pn接面另一端的电洞再次结合,电路中便产生电流,再经由导线传输至负载。薄膜太阳能电池的能量转换效率,与材料的能隙大小、光吸收系数及载子传输特性攸关,因此厂商就提升转换效率的研发方向,往往也从材料选用、镀膜方面着手。图3-1薄膜太阳能电池发电原理图2、铜锢镇硒薄膜太阳能电池组成结构1977年,CIGS太阳能电池由美国Maine大学开始研究,材料由原先铜锢硒(CIS)三元素组成,后来为提升转换效率,演变至铜锢镣硒(CIGS)四元素。CIGS为直接能隙材料,比非晶矽具有更高的吸光系数。美国可再生能源实验室制造的CIGS薄膜太阳能电池,转换效率最高可达19.2%,一般商用模组则可达10-12%。由于铜锢银硒太阳能电池具有高转换效率及低材料成本的优点,成为业界关注焦点之一。CGS裂作喉序光缔裂作喉序ITOZnO

n:CdS

pCIGS

童程皤:Mo基板图3—2CIGS薄膜太阳能电池组成结构3、CIGS薄膜太阳能电池与其他薄膜太阳能电池差异比较CIGS薄膜太阳能电池与其他薄膜太阳能电池差异比较情况详见表3—1„

表3—1CIGS薄膜太阳能电池与其他薄膜太阳能电池差异表电池类别CIGSCdTe矽薄膜Amorphous主主要材料铜、钿、稼■、硒化合物硫、镉化合物矽光吸收层厚度<1pm1pm0.2~0.5|4m光吸收能力.直接能隙材料,吸光范围广.吸光频率范围为1.02~1.68eV直接能隙材料,吸光范围广吸光频率范围为1.45eV非直接能隙材料,可吸收的光谱有限吸光频率范围为1.1~1.7eV发电稳定性稳定性高,且无光衰竭现象稳定性高,且无光衰竭现象稳定较差,有光衰竭现象Tandem技术可改善光衰竭现象商用转换效率10-12%8.5-10.5%5-8%材料特性硒/钿为少数金属,难以应付全面性大量的市场需求缓冲层硫化锚具潜在毒害稀为少有金属,难以应付全面性大量的市场需求镉、蹄■为有毒金属,受限环保法规及消费心理障碍矽甲烷为主要原料,因用量少而供应无虞材料控制性四元素难以精准控制二元素较CIGS易控制产业界用矽技术成熟材料成本靶材成本会比基板高材料成本约占五成高品质TC0玻璃价格高常用的成膜技术溅镀法(sputtering)蒸镀法(Evaporating)适用多种快速成膜技术化学气相沉积法(CVD)溅镀法(sputtering)4、铜锢镇硒(CIGS)薄膜太阳能电池传统制备方法为降低大面积C1GS薄膜太阳能电池的制作成本,各国学者提出了不同的制作方法,除了吸收层CIGS以外,其他各层通常采用真空蒸发或溅射成膜。过渡层CdS的制备使用化学成膜法可以保证膜的致密、均匀,易于控制,现今多采用水浴法。吸收层CIGS是多元化合物,原子的晶格配比及结晶状况对其性能起着决定性的作用。目前制备CIGS吸收层有许多种方法:真空蒸发、磁控溅射、电沉积法、电子束蒸发、电镀等等,先简单介绍几种制备方法。⑴蒸发法制备法作为实验室里制备面积很小的CIGS电池样品时,蒸发法制备的电池效率比较高,包括最高转化率的电池的CIGS层均是蒸发法制备的。目前采用多元共蒸发法成膜工艺,虽然可制备出高水平CIGS的电池,但元素的化学配比很难靠蒸发来精确控制,因而电池的良品率不高,产业化的实现比较困难,另外蒸发法其原料的利用率低,对于贵金属来说浪费大,不利于降低成本。这两种方法在日本、美国、德国无论在实验室和生产线上都有采用。⑵电沉积技术制备法电沉积技术分为两大类:一步法、分步法。一步法制备CIGS薄膜涉及各元素(Cu、In、Ga、Se)的分别沉积,其中铜和硒的电极电位远比锢的高。这样在沉积过程中,锢元素较难还原。通常通过调节溶液pH值、电镀液中各元素的浓度,使四种元素的电极电位尽可能相近,以保证四元素以接近CIGS分子式的化学计量比析出。最初电化学沉积CIGS薄膜采用恒电流法,后绝大多数是控制恒电位。⑶电镀法制备法电镀法制备CIGS层,要制备具有理想定比、致密和表面均匀的薄层非常困难。要获得生产要求大面积均匀则更难。⑷硒化法是现在制备CIGS薄膜的主流工艺,它是通过将Cu、In、Ga合金预制膜硒化来制得CIGS薄膜,硒化法中,Cu和In的厚度按配比严格控制,成膜方法有溅射、蒸发和电沉积等等。硒化法主要有分步蒸发硒化法,后硒化法等。分步硒化法是指将Cu+Se和In+Se分别共蒸后再硒化。当前,国际上比较流行”三步蒸发硒化法”制备CIGS薄膜材料。近年来以固态硒作源的硒化(固态源后Se化工艺)被广泛采用,其原料为Se+H2固气混合体,可以将固态Se蒸发为饱和蒸汽,通过控制衬底温度和蒸汽压强,来实现硒化工艺,由此降低成本,而且无毒,工艺的重复性也有很大的提高。⑸溅射法不但可以可靠的调节各元素配比,并且制备出来的膜均匀性好,因为溅射粒子的能量比蒸发法要大的多,所以膜与基片的附着力增加,使膜致密结实,同时还可以控制溅射速率和时间的控制,有利于提高重复性。磁控溅射一般溅射Culn和CuGa沉积CuInGa合金预制层,然后硒化。5、本项目拟采用的制备方法本项目拟采用最新的湿式涂布镀膜法进行CIGS太阳能电池的生产,其能使各种介质均匀分布在基板上,能够更好的保证光电转换率和产品的稳定性。基本制程为以吸收层分散的铜锢镇硒化合物以及硒化物的纳米粒子为前驱物,经过涂布(print)干燥,再经过RPT快速硒化形成高结晶性的CIGS吸收层。此制程可使制造成本降低至0.5美金以下。二、项目技术来源本项目所使用的相关之CIGS薄膜太阳能电池生产技术,是通过采购正峰新能源股份有限公司工艺、设备以及正峰授权给大连金索能源项目管理有限公司使用的专利及知识产权获得,由正峰授权范围包含双方所签定的所有合约(见授权使用证明和双方签署的设备供应合同。专利及知识产权明细如下:表3—2项目相关专利及知识产权序号专利名称状态分类申请日期申请编号申请地点1铜锢镇硒太阳能电池之结构与制作方法申请中发明12/09/200897147806台湾2铜锢像硒太阳能电池之热膨胀缓冲层与制作方法申请中发明12/08/200897147716台湾3铜锢像硒太阳能电池之溶胶凝胶溶液的制造方法申请中发明12/03/200897146944台湾4铜锢绿硒太阳能电池之吸光层与制造方法申请中发明12/08/200897147719台湾5铜锢绿硒太阳能电池增加金属导电薄膜层导电性的..申请中发明03/19/200912/407,780美国6铜锢镇硒太阳能电池增加金属薄铜锢镣薄膜层结申请中发明03/19/200912/407,178美国7铜钢绿硒太阳能电池增加光效率的薄铜层设计及制..申请中发明03/25/200912/410,461美国8利用溶胶-凝胶法制作铜锢像硒太阳能薄膜材料的设计...申请中发明03/26/200912/410,462美国9铜钿镇硒薄膜太阳能电池吸收层非真空制程涂布技术申请中发明08/11/200998126973台湾10铜钿镇硅奈米颗粒制作方法申请中发明08/04/200998126183台湾11硫化镉薄膜制作方法申请中发明08/04/200998126184台湾12铜钿像硒薄膜太阳能电池吸收层非真空制程涂布技术申请中发明作业中美国13铜锢银硒奈米颗粒制作方法申请中发明9/25/200912/566,915美国14硫化镉薄膜制作方法申请中发明11/10/200912/615,570美国15一种非真空制程铜钢银硒薄膜密实的方法申请中发明审稿中美国16铜锢镇硒太阳能电池之结构申请中发明作业中中国大陆

序号专利名称状态分类申请日期申请编号申请地点与制作方法17铜锢镇硒太阳能电池之热膨胀缓冲层与制作方法申请中发明作业中中国大陆18铜钿绿硒太阳能电池之溶胶凝胶溶液的制造方法申请中发明作业中中国大陆19铜钿镇硒太阳能电池之吸光层与制造方法申请中发明作业中中国大陆20铜钿像硒薄膜太阳能电池吸收层非真空制程涂布技术申请中发明作业中中国大陆21铜锢镶硅奈米颗粒制作方法申请中发明作业中中国大陆22硫化镉薄膜制作方法申请中发明作业中中国大陆23一种不添加界面活性剂的铜钢镣硒浆料申请中发明作业中中国大陆24非真空铜锢镂硒薄膜密实方法申请中发明10/01/200998133436台湾25不含界面活性剂之铜锢镣硒浆料调配方法申请中发明11/19/200998139326台湾26非真空形成铜锢绿硫硒吸收层及硫化镉缓冲层的方法及系申请中发明12/18/200998143637台湾27非真空湿式铜锢镇硒太阳电池制作方法申请中发明12/18/200998143625台湾28非真空铜锢绿硒薄膜密实方法申请中发明09/29/2009200920218017.9中国大陆29一种不添加界面活性剂的铜钿银硒浆料申请中发明作业中美国30非真空形成铜锢镇硫硒吸收层及硫化镉缓冲层的方法及系申请中发明送件中中国大陆31一种非真空制程生长CulnGaSeS薄膜吸引层CdS缓冲层....申请中发明作业中美国32非真空湿式铜锢镇硒太阳电池制作方法申请中发明送件中中国大陆33一种非真空湿式制程生长CulnGaSeSSolarCel1Off-Lin申请中发明作业中美国34铜锢像硒太阳能电池之结构与制作方法申请中发明11/20/2009200910223962.2中国大陆35一种硫化镉薄膜制作方法申请中发明11/20/2009200910223960.3中国大陆36铜锢银硒太阳能电池之热膨胀缓冲层制作方法申请中发明11/20/2009200910223959.0中国大陆

序号专利名称状态分类申请日期申请编号申请地点37不含界面活性剂的铜钢钱:硒浆料调配方法申请中发明12/10/2009200910250483.X中国大陆38一种铜锢银硅奈米颗粒制作方法申请中发明11/20/2009200910223958.6中国大陆39太阳能电池吸收层的非真空涂布方法申请中发明11/20/2009200910223957.1中国大陆40一种铜锢镇硒太阳能电池的吸光层及其制造方法申请中发明11/20/2009200910223955.2中国大陆41铜锢镇硒太阳能电池的溶胶凝胶溶液的制造方法申请中发明11/20/2009200910223956.7中国大陆42不含界面活性剂和溶剂之铜银硒(硫)浆料调配方法申请中发明台湾43非真空制程CIGS浆料申请中发明台湾44太阳能吸收层之浆料的制造方法,应用该制造方法所制作的太阳能吸收层浆料及其太阳能吸收层申请中发明台湾45不含界面活性剂之太阳能吸收层粉末浆料的制造方申请中发明台湾46高温太阳能吸收层之浆料的制造方法….申请中发明台湾47多段式硫化镉薄膜沈积方法,应用该沈积方法所制作的多层状之硫化镉薄膜申请中发明台湾48非真空制程CIGS浆料申请中发明作业中中国大陆49一种高温铜锢绿硒(硫)浆料调配方法申请中发明作业中中国大陆50不含界面活性剂的铜钿银硒(硫)浆料调配方法申请中发明作业中中国大陆51多段式硫化镉的沈积法申请中发明作业中中国大陆52一种铜钿银硒(硫)浆料调配方法申请中发明作业中中国大陆53不含界面活性剂的铜锢4家硒(硫)浆料调配方法申请中发明作业中中国大陆54铜钿镇钿(硫)光吸收层制造装置申请中实用新型作业中中国大陆55一种铜钿绿硒(硫)光吸收层申请中发明作业中中国大陆56铜钢银硒(硫)光吸收层申请中发明作业中中国大陆57铜锢像硒(硫)光吸收层制造方法申请中发明作业中中国大陆58多层铜钿镣硒(硫)光吸收前申请中发明作业中中国大陆序号专利名称状态分类申请日期申请编号申请地点驱层制造方法59多段式缓冲层的沈积法申请中发明作业中中国大陆60一种多段式硫化镉的沈积法申请中发明作业中中国大陆61一种铜钿银硒(硫)光吸收前驱层制造方法申请中发明作业中中国大陆62一种铜钿银硒(硫)光吸收层制法申请中发明作业中中国大陆63铜锢镇锢(硫)光吸收层制造方法申请中发明作业中中国大陆64一种非真空制程铜钿稼■钿(硫)的太阳能电池申请中发明作业中中国大陆65一种非真空制程铜钿稼■钿(硫)的浆料配置及光吸收层申请中发明作业中中国大陆66一种非真空制程铜锢像钿(硫)的浆料申请中发明作业中中国大陆67非真空制程铜钿绿锢(硫)的浆料调配方法申请中发明作业中中国大陆三、项目单位简介名称:大连金索能源项目管理有限公司住所:大连花园口经济区管委会所属写字楼410室注册号:企独辽大总字第017928法定代表人:王敏英(授权)注册资本:8000万美元公司类型:有限责任公司(台港澳法人独资)经营范围:太阳能电池研发及相关技术咨询股东(发起人):震图投资有限公司成立日期:2009年7月29日营业期限:自2009年7月29日至2059年7月28日。第四章市场分析与营销方案一、市场分析.全球光伏市场规模根据国际新能源网统计,全球太阳能电池产量从2000年的278MW增加到2009年的8300MW,增长了近30倍,年均增长率在30%左右,中国、欧洲、美国、日本是太阳能电池的主要生产国和消费国。近10年全球太阳能电池产量见表:表4一1近10年全球太阳能电池产量表年份2000200120022003200420052006200720082009产量(MW)278395536742119417272200343668508300图4一1近10年全球太阳能电池产量折线图.我国光伏市场规模我国太阳能电池产业从2001年开始市场化,2003到2005年,在欧洲特别是德国市场拉动下,尚德和保定英利持续扩产,其他多家企业纷纷建立太阳电池生产线,使我国太阳电池的生产迅速增长。产量由2004年的51.8MW增长到2009年的2800MW,5年时间增长了50多倍;在世界太阳能市场中的份额也由不到5%增长到30%以上。近年来我国太阳能电池产量及占世界产量比重情况见表4—2。表4一22004~2009年我国太阳能电池产量及占世界产量比重年份200420052006200720082009产量(MW)51.8150570108817802800占世界产量比重(%)4.348.6925.9131.6625.9933.73图4-2近几年我国太阳能电池产量折线图在过去六年中,我国太阳能电池产量成倍增加,在2004-2006年的发展初期,年均增长率超过200%;在2007年后年均增长率也保持在60%左右。

图4-3近几年我国太阳能电池产量占全球产量比重变化折线图.全球薄膜太阳能电池市场规模在2006年前由于薄膜电池的转化率一直在5%以下,基本不具备与单晶硅、多晶硅太阳能电池竞争的能力。进入2006年后由于国际市场多晶硅原材料价格的大幅度上升,以及薄膜太阳能电池转化效率的大幅提高,薄膜电池逐步占领市场。据相关资料2006年全球薄膜太阳能电池产量达到181MW,在经过2007、2008年的快速增长后,2009年全球薄膜太阳能电池的产量突破1GW;在太阳能电池总产量中的比重也由2006年的8%左右增加到2009年的16%。全球近年薄膜太阳能电池产量及占比见下表:表4-3全球近年薄膜太阳能电池产量及占比表年份2006200720082009产量(MW)1814008921330占太阳能电池总产量比重(%)8.2311.6413.0216.02增长速度(%)12112349.10

近年来薄膜太阳能电池产量呈现成倍增长趋势,2009年由于受全球经济不景气影响,增长速度有所放缓,但仍保持近50%的增长率。图4-5近几年全球薄膜太阳能电池产量占太阳能电池产量比重变化折线图.全球CIGS薄膜太阳能电池市场规模目前全球有30多家公司置身于CIGS产业,但真正进入市场开发的公司只有德国的Wuerth(伍尔特)、Surlfulcel1,美国的GlobalSolarEnergy,日本的Honda(本田)、ShowaSolarShell。2006年、2007年全球C1CS太阳能电池组件的产能分别仅为17MW、60MW左右,产量更是微乎其微。而2008年全球CIGS电池的产量在40MW左右,2009年则是更进一步,产能超过660MW,实际产量也达到180MW左右。二、市场预测1.光伏市场需求预测作为解决全球性能源危机和环境污染问题良好途径的光伏产业在过去10年中保持了高速发展的态势,2009年世界气候峰会的召开,虽然各国并没有达成明确的减排指标,但各国在今后经济发展过程中势必更加重视新能源的利用,减轻经济发展对环境的影响。太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年,可再生能源在总能源结构中将占到30%以上,而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上;到2040年,可再生能源将占总能耗的50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末,可再生能源在能源结构中将占到80%以上,太阳能发电将占到60%以上。作为将太阳能转化为电能的装置,太阳能电池的市场前景巨大。⑴全球太阳能电池累计安装量预测世界能源形势严峻,石油、天然气、煤炭等能源面临枯竭;加之全球气候变暖,各国均在温室气体减排方面开始采取实质性措施。采用太阳能正是解决能源问题和温室气体排放问题的最佳途径。作为世界经济最为发达的三个地区,美国、欧洲、日本在光伏发电方面均有宏伟计划,中国作为世界最大的发展中国家和最大的人口国家,在光伏发电方面也有较大的发展目标。根据我们所掌握的资料,世界各主要经济区的太阳能电池累计安装量预测如下表:表4-4太阳能电池累计安装量预测(GWp)年份20102020日本4.830欧洲3.041美国2.136中国0.520世界12200根据上表的初步预测,全球范围内从2010年到2020年的太阳能电池的需求总量将达到190GW左右,太阳能电池市场需求前景广阔。⑵近期太阳能电池需求量预测根据市场调查机构DisplaySearch最新发表研究报告指出,2009年太阳能电池终端市场需求量年减少14%,只有5,169百万瓦,比起2008年的成长107%,相较而言成长略有趋缓。根据DisplaySearch统计,2009年全球太阳能电池产能的年成长率高达56%,约达到超过170亿瓦的水准。第四章市场分析与营销方案根据观察,2009年太阳能电池产能供给大于需求的比例相当接近60%,因此可以推论说,厂商平均产能利用率只有40%左右。根据DisplaySearch预期,2010年太阳能电池终端市场需求量将可达7,140百万瓦,年成长率达38%,而2011年、甚至2012年以及2013年在全球经济逐渐回稳,使得各国政府更愿意鼓励太阳能市场的情况下,年成长率将分别达到年成长率51%、58%与56%,都高于50%的高成长时代。00O也szpueE①QE9SAS2,89659%6,0065,169107%-14%7,14010,75316,97526,49138%51%58%56%£MO」0%A/A%%治为府%5O%96520505^/2117520,^■Demand1,818-4-Y/Y% 38%图4-6近期全球太阳能电池需求预测CIGS薄膜太阳能电池市场前景铜锢镇硒薄膜太阳电池具有生产成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特点,光电转换效率居各种薄膜太阳能电池之首,接近晶体硅太阳电池,而成本则是晶体硅电池的三分之一,被国际上称为“下一时代非常有前途的新型薄膜太阳电池”。此外,该电池具有柔和、均匀的黑色外观,是对外观有较高要求场所的理想选择,如大型建筑物的玻璃幕墙等,在现代化高层建筑等领域有很大市场。根据预测,薄膜太阳能电池市场在2010和2015年则将分别攀升到34亿美元和72亿美元。薄膜太阳能电池占整个太阳能光伏市场的份额将由2005年还不到5%上升到2015年的约50%。作为最具有发展潜力的薄膜太阳能电池,未来几年,CIGS(铜锢绿硒)薄膜太阳能电池的销售将会加速增长,到2015年,CICS将占薄膜太阳能电池市场的43.3%。预计市场规模将超过31亿美元,市场前景十分广阔。CIGS薄膜太阳能电池市场增长的原因作为21世纪最有潜力的能源,太阳能产业的发展潜力巨大。目前市场上主流光伏产品是晶体硅太阳能电池,也是应用最广泛的产品,其原材料是高纯度硅。每生产1兆瓦晶体硅电池需要17吨高纯度硅。虽然目前晶体硅太阳能电池的主要原材料多晶硅价格相对于2009年的最高点500美元/公斤而言,仅当时价格的十分之一强。但晶体硅太阳能电池无疑已经打上了高成本的烙印,并且在今后也不排除多晶硅大幅涨价的可能。在原材料的一片“涨声”中,非晶硅电池成为摆在业界面前的选择,CIGS薄膜太阳能电池被誉为最有前途的太阳能电池之一,其具备以下优良特性:⑴CIGS是目前所推广的薄膜电池中转化效率最高的目前CIGS薄膜太阳能电池光电转换效率是目前各种薄膜太阳能电池之首。美国的NREL实验室拥有该领域的世界记录,在Ami.5的光照下具有19.2%的光电转换效率,已经接近单晶硅系列太阳能电池的最高实验室记录20%~24%,而且在聚光辐照下,其转换效率可超过20%。⑵CIGS薄膜电池没有光致衰退效应无衰退是薄膜太阳能电池最为关注的性能指标,单结非晶硅薄膜电池的衰退达到25%,非晶微晶叠层薄膜电池的衰退为10%左右。CIGS薄膜电池没有光致衰退效应,这一特点和晶硅电池相同。⑶CIGS薄膜电池是低能耗环保型产品CIGS薄膜太阳能电池在生产过程中消耗的能源仅是传统结晶硅太阳能电池的一半,是一种从生产阶段起充分考虑到环保的太阳能电池产品。(4)CIGS薄膜电池生产成本大幅降低CIGS薄膜太阳能电池所采用的原材料不是昂贵的硅晶,而是通过层叠Cu(铜)、In(锢)、Ga(嫁)、Se(硒)等化合物来制成薄膜状,因此生产成本大幅降低。⑸CIGS薄膜电池的其他优势CIGS薄膜太阳能电池温度稳定性、抗辐射能力、寿命和对光入射角的适应性等方面都是其它太阳能电池难以匹敌的。CIGS薄膜电池最适合光伏建筑一体化(BIPV)的应用。据预测在今后20年乃至更长的一段时间内,光伏建筑一体化(BIPV)将在全球范围内得到广泛应用和发展。CIGS薄膜太阳能电池价格预测2009年CIGS薄膜太阳能电池的国际市场销售价格为3.5美元/瓦,相比同期多晶硅模块的最低价格是每瓦特4.29美元。CIGS薄膜太阳能电池具有明显的优势。随着薄膜太阳能电池生产工艺和生产技术的改进,薄膜太阳能电池,尤其是CIGS薄膜电池的生产成本将大幅度降低。据我们预测,2012年CIGS薄膜太阳能电池成本将降到1.3-1.4美元/瓦,2015年CIGS薄膜太阳能电池成本将降到1.2美元/瓦,2018年CIGS薄膜太阳能电池成本将降到0.8-0.9美元/瓦。三、铜锢镣硒太阳能电池领导厂商发展概况随着前两年在薄膜热潮下CIGS技术投入厂商产量逐渐释出,2006年、2007年全球CIGS太阳能电池组件的产能分别仅为17MW、60MW左右,产量更是微乎其微.而2008年全球CIGS电池的产量在40MW左右,2009年则是更进一步,产能超过660MW,实际产量也达到180MW左右。以下就近年发展较快的厂商作一介绍。1、美国GlobalSolarEnergyInc.(GSE)GlobalSolar是一家1996年成立的私人公司。从1998年起,GlobalSolar已经逐渐发展成为薄膜光伏CIGS太阳能电池的主导生产商。现在,GlobalSolar制造和发行其CIGS太阳能电池和具有革新意义的灵活方便、可折叠、易于携带的太阳能充电器,以及新一代的玻璃模具。2008年,GlobalSolar的美国工厂面积由原来的25,000平方英尺扩大到了100,000平方英尺,制造能力也扩大到原来的四倍。在德国柏林,GlobalSolar新建了另一家工厂。该公司计划到2010年使其全球总能力达到170MW。2、日本的HondaSoltecCo.,Ltd日本的HondaSeltecCo.,Ltd是目前日本最大的CIGS太阳能模组厂商,为日本HondaMotor的全资子公司,于2006年12月成立,员工约150名,2007年6月开始商业化量产玻璃基板CIGS产品,2007年的营收约1,250万美金,2007与2008年产能规划为27.5MW,主要工厂位于日本熊本县,未来产品预计销往日本及欧盟国家。本田Soltec的CIGS太阳能薄膜电池的使用将会使制造过程中的主要能源消耗量减少约50%。本田正在量产的模块转换效率平均值为11.1%,最高为11.6%o试产线最高已达到12.2%。3、日本SHowaSHellSolarK.K.SHowaSHellSolarK.K.产品为CIS(不含镇)太阳能模组,为日本昭和石油(SHowaSHellSekiyu)的全资子公司,于2006年10月成立,员工约70名,2007年7月开始商业化生产玻璃基板的CIS太阳能模组,产品名为“SOLACIS”,宣称其模组效率可达10.5%,2007年营收约1,000万美

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