在無錫尚得演繹出太陽能創(chuàng)富神化之后，受益于太陽能產(chǎn)業(yè)的長期利好，近年我國公司又新上了大批晶體硅電池片項目，使年產(chǎn)量力迅速突破3200兆瓦，一躍成為全球最大的光伏產(chǎn)業(yè)基地。在光伏發(fā)電這個產(chǎn)業(yè)鏈上，電池片無疑是最具技術特質(zhì)、最具發(fā)展?jié)摿妥罹邘佑猛镜闹行沫h(huán)節(jié)。發(fā)展晶硅電池片項目，可以帶動多晶硅料、拉棒切片、電池組件、發(fā)電工程、應用產(chǎn)品和光伏化工、光伏機械等相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

一、多晶硅料

多晶硅料的價格從2004年的每千克24美元到現(xiàn)在的480美元，短短4年時間價格上升10倍，且有價無市、供不應求，已成為產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的瓶頸因素。造成這種局面的原因重要在于多晶硅料的提煉要較大資金投入(新建多晶硅廠需投資100美元/千克)、較多能源消耗(每生產(chǎn)1千克多晶硅料要耗電200-500度)和較高技術門檻。目前國際上生產(chǎn)高純度多晶硅料的生產(chǎn)工藝85%以上采用改良西門子法。它是利用氯氣和氫氣合成HCl，HCl和工業(yè)硅粉在一定的溫度下合成SiHCl3，然后對SiHCl3進行分離精餾提純，提純后的SiHCl3在氫還原爐內(nèi)進行化學氣相沉積反應得到高純多晶硅料。這種高純多晶硅料的純度要求較高，一般需達到99.9999%以上。在賣方市場和高額利潤的驅動下，近年我國江西賽維、洛陽中硅、四川峨嵋和新光硅業(yè)等公司大舉進入多晶硅料行業(yè)，預計總投資額近400億元，全部完成后可形成年產(chǎn)7萬噸的生產(chǎn)量力。隨著技術的發(fā)展，電池片每瓦用硅量也從05年的12g/W開始每年遞減5%，2010年將達到9.3g/W，業(yè)界的目標是將用硅量降低到6g/W。再加薄膜電池的迅速發(fā)展，也將進一步緩解多晶硅硅料的供應形勢。

二、拉棒切片我國太陽能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟網(wǎng)

多晶硅料要轉化成單晶硅棒或多晶晶錠后才能把它進一步加工成硅片、電池和組件。單晶硅棒生產(chǎn)最常用的工藝就是直拉法。在這個過程中，多晶硅料放入石英坩堝中，經(jīng)過加溫后緩慢融化，浸入一根具有一定晶向的籽晶，經(jīng)過縮頸、放肩、轉肩、等徑、收尾生長和冷卻過程，完成一根單晶的生長過程。多晶晶錠生產(chǎn)最常用的工藝是鑄錠法。在這個過程中，多晶硅放入石英坩堝中，經(jīng)過加熱、融化、長晶、退火和冷卻，完成一個多晶晶錠的生長過程。把單晶硅棒或多晶晶碇切割成硅片，目前基本上采用的是多線切割技術。將硅棒或硅錠經(jīng)表面整形、定向、切割、研磨、腐蝕、拋光、清洗等工藝,加工成符合特定要求的硅片。硅片的厚度已經(jīng)從2004年的主流厚度270um發(fā)展到現(xiàn)在的200um為主。目前，國際上部分廠家量產(chǎn)的硅片厚度可以達到180um。經(jīng)歷兩年左右的發(fā)展，硅片的利用率已經(jīng)提高了32%以上。由于拉晶爐和鑄晶爐比較便宜，且已基本上實現(xiàn)了國產(chǎn)化，再加上技術門檻較低，因此，近年我國新上了一大批拉棒切片項目。但多晶硅料的制約瓶頸因素，也常使這些硅棒、硅錠和硅片公司陷入尷尬局面。

三、晶硅電池

拉棒切片的下一個環(huán)節(jié)就是生產(chǎn)太陽能電池，太陽能電池分為晶體硅電池和薄膜涂層電池兩大類。晶體硅電池占據(jù)了93%的市場份額，其中單晶硅電池的轉換效率最高,國內(nèi)已達到17.6%。多晶硅電池的轉換率也突破了16%。制造太陽能晶硅電池要經(jīng)過很多工藝，其中包括硅片清洗、表面制絨、擴散制結、去磷硅玻璃、等離子刻蝕、鍍減反射膜和絲網(wǎng)印刷等。由于歐洲市場特別是德國市場的需求拉動，導致最近幾年國內(nèi)公司在該領域大規(guī)模投資。目前我國電池片生產(chǎn)公司已達60家，產(chǎn)量突破3200兆瓦，電池片總規(guī)模列世界第一。截至目前，我國光伏產(chǎn)業(yè)總計有無錫尚德、天合光能、河北晶澳、天威英利、南京中電、江西塞維、林洋新能和浙江昱輝等10家公司相繼在海外上市,IpO融資總額超過19億美元，總市值達178.65億美元，平均每家公司市盈率為49.47。與傳統(tǒng)電源集中發(fā)電、供電方式不同的是，太陽能電池具有便攜性、離散性特點，更容易、更適合嵌入消費終端，這就為太陽能電池的應用供應了廣闊的市場空間。盡管電池片每年以30%以上的速度上升，且目前價格也穩(wěn)中有升，成為國內(nèi)外投資熱點，但國際化團隊問題、高額投資問題和多晶硅料供應問題，都是投資人所不得不慎重考慮的。

四、電池組件

為了滿足太陽電池的實際使用要求，須將若干單體電池按電性能分類進行串并聯(lián)，經(jīng)過封裝后組合成可以獨立作為電源使用的最小單元，這個獨立的最小單元稱為太陽電池組件。太陽電池組件由光伏電池和金屬框架、玻璃蓋片、電纜引線還有粘結劑等組成。在封裝過程中，單體太陽電池之間是用金屬導電帶串聯(lián)或并聯(lián)焊接在一起的。目前常用的晶體硅太陽電池封裝一般是依次將鋼化白玻璃—EVA(乙烯醋酸乙烯共聚物)—光伏電池片—虹吸玻璃—EVA—pVF(聚氟乙烯)復合膜疊起，放入層壓封裝機內(nèi)進行封裝，再組裝上導線、接線盒、邊緣密封帶及金屬柜架，就完成了整套組件的封裝工藝。在整個光伏產(chǎn)業(yè)鏈條中,太陽能電池組件封裝的資金和技術門檻最低。多數(shù)設備已實現(xiàn)國產(chǎn)化，且價格比較便宜。由于電池片越來越薄，為了減少破碎率，一些公司習慣依靠手工操作。采取OEM代工方式，可進一步減少流動資金占用。近年來，電池組件這一環(huán)節(jié)發(fā)展最為迅速。預計國內(nèi)涉及生產(chǎn)組件的廠商已經(jīng)達到6000多家,封裝能力已經(jīng)超過6000兆瓦。由于國際光伏市場迅速上升,在供不應求的情況下,這些公司賺錢并不困難,但因為進入門檻不高,公司的利潤也必然會越攤越薄。

五、發(fā)電系統(tǒng)

光伏發(fā)電系統(tǒng)由電池方陣、蓄電池組、控制器和逆變器等組成。電池方陣是由多塊光伏電池組件串聯(lián)、并聯(lián)構成的陣列,其用途是將太陽能轉換為電能。蓄電池組由多只蓄電池串聯(lián)或并聯(lián)組成,其用途是貯存光伏電池方陣發(fā)出的電能,并可隨時向負載供電。控制器是防止蓄電池組被電池方陣過充電和被負載過放電,使蓄電池組使用達到最佳狀態(tài)的中心控制設備。逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的電源轉換設備,其用途是將直流電轉換為單相或者三相交流電。由于電池組件是半導體材料,控制器和逆變器是電子設備,蓄電池是化學裝置,所以發(fā)電系統(tǒng)無轉動部件,運行可靠,故障率低，一次投資可保證20年不間斷供電。發(fā)電系統(tǒng)按運行方式可分為離網(wǎng)運行系統(tǒng)和并網(wǎng)運行系統(tǒng)兩大類。其中，離網(wǎng)運行系統(tǒng)重要用于為公共電網(wǎng)難以覆蓋的邊遠農(nóng)村、牧區(qū)和海島的農(nóng)、牧、漁民供應基本生活用電,為通信中繼站、沿海與內(nèi)河航標、氣象臺站及邊防哨所等特殊場合供應電源。光伏并網(wǎng)運行系統(tǒng)把太陽能轉化為電能,不經(jīng)過蓄電池儲能,直接通過并網(wǎng)逆變器把電能送上電網(wǎng)。光伏并網(wǎng)發(fā)電是當今世界太陽能發(fā)電技術發(fā)展的主流趨勢。

六、應用材料太陽能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

投資光伏電池片項目，不僅帶動多晶硅料、硅棒、硅錠、硅片、電池組件、發(fā)電系統(tǒng)和應用產(chǎn)品的發(fā)展，同時還要大量的應用材料和機電產(chǎn)品為其配套。低鐵玻璃由于具有透光率高、反光率低、機械強度大和耐腐蝕等特點，被廣泛應用于光伏組件的基板材料。硅烷是生產(chǎn)單晶硅、多晶硅、非晶硅等一系列含硅化合物的基本材料。在等離子增強化學氣相沉積工藝中，它生成一層減反射膜沉積在電池片表面。三氯氧磷用于在電池片的擴散過程中與氧氣反應生成磷原子，磷原子又作為光伏電池的n型摻雜物，滲透到硅片表層形成pN結。同時它還廣泛應用于制藥、染化、塑膠助劑、表面活性劑等行業(yè)。三氯氫硅是制備多晶硅料的重要原料,目前國內(nèi)市場上供不應求,缺口較大,而生產(chǎn)三氯氫硅的重要原料是硅粉、氯氣和氫氣,因此很適合在氯堿公司作為下游產(chǎn)品進行開發(fā)。光伏電池封裝用的粘接材料一般是EVA膠粘劑。它是一種熱熔粘接膠膜，常溫下并無粘性。只有經(jīng)過熱壓時才發(fā)生熔融粘接和交接固化。與光伏發(fā)電配套的逆變器、蓄電池、控制器、跟蹤器、聚光系統(tǒng)還有LED燈等產(chǎn)品近年也有迅速發(fā)展。

新上晶硅電池片項目產(chǎn)業(yè)鏈長、技術水平高、發(fā)展前景大，具有很強的產(chǎn)業(yè)帶動用途。為了實現(xiàn)均衡配套發(fā)展，有必要加大硅烷、VEA和低鐵玻璃的研發(fā)與投資。同時，逐步實現(xiàn)拉晶爐、鑄晶爐、擴散爐、燒結爐、絲網(wǎng)印刷機、pECVD、磁控濺射機和等離子切割機等光伏加工機械的國產(chǎn)機，也是降低光伏產(chǎn)業(yè)成本、促進光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的治本之策。