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上海市科委光科技发展规划
太阳电池科技规划（草案）
一、太阳能电池在经济建设和社会发展中的地位和作用
1.1 未来能源的支柱
1.2 能源安全的新概念
1.3 控制太空的动力
1.4 电动汽车的血脉
1.5 清洁能源的突破口
1.6 建筑革命的新贵
1.7 脱贫致富的基础
1.8 巩固国防的保障
1.9 科学技术的前沿
1.10 上海2001年世博会的亮点
1.11 改造沙漠进军海洋
二、太阳电池国内外发展的现状和趋势
2．1 国际发展现状
自从1839年发现“光生伏打效应”和1954年第一块实用的光伏电池问世以来，太阳能光伏技术及产业化均取得了长足的进步，这种太阳电池的研发工作不断深入，光电转换效率不断提高。表2.1-5为世界最高水平的科研成就。
随着人们对后续能源问题和环境质量的认识不断提高，加大了关于光伏发电的各项科研经费的投入，而科研成就转化为技术和生产规模不断增长，使得成本不断下降，政策刺激下的市场不断扩大。自1998年以来，连续5年以30%以上的速度增长，至2002年已达540MW/年，2003年高达750MW，增长40%。应用范围也越来越广，尤其是各个国家的光伏计划，为太阳能光伏发电展现了无限光明的前途。
表2-6：1993-2003年 世界太阳电池组件发货量（MW）
年度 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
日本 17.0 16.5 16.4 21.2 35.0 49.0 80 128.6 171.22 251.07 365.4
欧洲 17.0 21.7 20.1 18.8 30.4 33.5 40 60.66 86.38 135.05 202.3
美国 21.0 25.64 34.75 8.85 51.0 53.7 60.8 74.97 100.32 120.60 96.3
其它 5.5 5.6.0 6.35 9.75 9.4.0 18.7 20.5 23.42 32.62 55.05 85.7
合计 61.4 69.44 77.6 88..60 125.80 154.9 201.30 287.65 390.54 561.77 749.7
2.2 国内太阳电池发展情况
2.2.1太阳电池
我国对于太阳电池的研究主要集中在实用形的单晶硅太阳电池、高效单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池、非晶硅太阳电池、砷化镓太阳电池、空间用的硅太阳电池及其系统、铜铟锡及碲化镉化合物薄膜太阳电池和聚光太阳电池及系统。对一些太阳电池用的材料也进行了研究和国产化。
表2.7 中国各种太阳电池实验室研究的最高效率
类 型 最高效率(％) 面积(cm2 )
单晶硅电池 20.414-15 2X210′10(实用型)
GaAs电池 20.1 1′1
多晶硅电池 14.512-13 2′210′10(实用型)
聚光硅电池 17 2′2
CdS／CuxS电池 12 几个 mm
CuInSe2电池 8.57 1′1
CdTe电池 7 3mm
多晶硅薄膜电池 13.6 1′1, 非活性硅衬底上
非晶硅电池 11.2(单结)11.4(双结)8.67.96.2 几个mm几个mm10′1020′2030′30
二氧化钛纳米有机电池 10 1′1
2.2.2太阳电池产业化现状
我国从1958年开始研究光伏发电，1971年首先用于我国自制的实践2号人造卫星，七十年代中期开始地面光伏系统应用。八十年代开始先后引进了一批美国的单晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池生产设备，使得中国的光伏工业开始起步。进入21世纪，我国的光伏产业出现了新气象，老的国有企业重组焕发青春，大型上市公司采取多种形式加入，大型民营企业也开始涉足, 在生产方面，目前中国太阳电池的主要产品是单晶硅太阳电池及非晶硅太阳电池，多晶硅太阳电池过去只有少量的中试生产，新计划引进的生产线多数是多晶硅太阳电池生产线。具体情况如下。
非晶硅太阳电池生产技术是在80年代中期引进的，主要为p-i-n单结电池，组件面积为30X90cm2，效率为4-6%。单结电池的光致衰退约为30%，仅为80年代国际水平。非晶硅电池有二条中试线，正进行商业化技术的进一步研究，两结叠层电池也在研究之中。
多晶硅太阳电池具有比单晶硅电池更大的成本下降空间，北京中联公司已有一条自主开发的中试线，能铸出150公斤级的硅锭。生产出效率为10-12%、面积为100X100cm2的多晶硅太阳电池。2000年引进了一条多晶硅硅片生产线，
目前我国商品化生产的单晶硅、多晶硅和非晶硅电池的效率分别为11~14%、10~12%和4~6%，与发达国家相比，要低1～2个百分比。太阳电池组件的寿命能保用20年。此外，国际上非晶硅太阳电池大部分已经进行生产两结或三结的叠层电池，效率达到8%；其它电池如片状硅电池、带硅电池、CdTe及CuInSe2电池都也进入小量或中试生产阶段。生产设备的自动化程度国外也比国内高很多。
中国主要的光伏厂家见表2.7。
表2.7 中国主要太阳电池生产厂
厂家 生产启动日期 设备来源 技术 电池生产能力 2000年 产量 2002年产量
上海交大国飞绿色能源有限公司 1999 全部国产 晶体硅 2MWp/年 0.4MWp
秦皇岛华美光伏电子有限公司 引进生产线：1990 整线引进：Spire，美国 单晶硅电池 1MWp/年 300KWp 0.4MWp
云南半导体器件厂 老生产线：1983,引进生产线：1987。“九五”技改建新线 总线引进：TPK，加拿大新线：国产为主，引进为辅 单晶硅电池多晶硅电池 500KWp/年1.5MWp/年 400KWp 0.6MWp
开封太阳电池厂 老生产线：1975新生产线：1988 关键设备引进：Spire，美国 单晶硅电池 300KWp/年 200 KWp 0.1MWp
宁波太阳电池厂 老生产线：1976新生产线：1988 关键设备引进：Spire，美国 单晶硅电池 2000KWp/年 480KWp 0.8MWp
有色金属研究总院 1987 切片设备引进：Spire，美国 多晶硅 100KWp/年 20KWp 0.2MWp
武汉长江电源厂 1979 切片设备引进：Spire，美国 晶体硅 100KWp 0.1MWp
哈尔滨克罗拉太阳能电力公司 1991 总线引进：克罗拉，美国 非晶硅 1MWp/年 200KWp 0.35MWp
深圳拓日太阳能有限公司 1992 引进：克罗拉，美国 非晶硅 1MWp/年 100KWp 0.05MWp
保定英利新能源有限公司 2003年 德国、日本、美国设备 单晶,多晶 26MWP/年 0 0
无锡尚德太阳能公司 2002年 意大利,西班牙设备 多晶 16MWP/年 0 2
天津津能太阳能公司 2003年 美国 非晶叠层 10MWP/年 0 0
总量 7.9MWp/年 1.84MWp 3.0MWp
我国单晶硅太阳电池总体工艺技术与国际上相近，不少工厂大部分设备或关键设备是80年代中、后期从发达国家引进的，所用技术基本上为国际80年代水平，工艺上手工操作相对较多。主要产品是面积为ф100, 电池片厚度为400μm的单晶硅太阳电池，其效率为12-13%，最高可达到14%。100X100mm的准方片太阳电池也已经可以生产，但受设备及现有条件制约生产成本较高，因此现在国内生产的方片组件大多数是用进口的方形太阳电池封装的。国际上先进国家生产的单晶硅太阳电池的面积除了100X100的准方片太阳电池, 还有125X125及150X150的电池片。电池片的厚度为220-375μm。大型组件的功率达到50W、75W、100W，甚至到300W。
截至2003年底，我国已经投产的晶硅电池生产能力约50MW（其中无锡尚德25MW，宁波、云南、秦皇岛、上海811和国飞等的生产能力共计约25MW），不足世界的1/100（全世界2003年的总产量约为700MWp）。由于规模小和技术等其他诸多因素，成本较世界市场高。因此在2002年《送电到乡》工程突然出现时，缺乏应变和竞争能力，在20MW的光伏工程中，国内电池不到10％。
表2.8 中国主要太阳电池生产厂情况
年 年产量(KWp) 组建售价(Yuan/Wp) 累计用量(KWp)
1976 0.5 400.0 0.5
1977 1.0 200.0 1.5
1978 2.0 120.0 3.5
1979 5.0 100.0 8.5
1980 8.0 80.0 16.5
1981 15.0 75 - 80 31.5
1982 20.0 70.0 51.5
1983 30.0 60.0 81.5
1984 50.0 50.0 131.5
1985 70.0 45 - 50 200.0
1986 80.0 40 - 45 280.0
1987 100.0 40.0 380.0
1988 a-Si 200.0c-Si 150.0 a-Si 21-23c-Si 35-45 730.0
1989 a-Si 300.0c-Si 250.0 a-Si 23c-Si 35-37 1280.0
1990 a－Si 100.0c－Si 400.0 a－Si 22－25c－Si 38－40 1780.0
1991 a-Si 100.0c-Si 450.0 a-Si 23-25c-Si 38-40 2330.0
1992 a-Si 150.0c-Si 500.0 a-Si 25c-Si 40-42 2980.0
1993 a-Si 250.0c-Si 650.0 a-Si 25-27c-Si 40-47 3880.0
1994 a-Si 200.0c-Si 900.0imported 100.0 a-Si 25-27c-Si 40-47 5080.0
1995 a-Si 200.0c-Si 1000.0imported 350.0 a-Si 25-27c-Si 40-4750-60 6630.0
1996 a-Si 450.0c-Si 1420.0imported 300.0 a-Si 25-27c-Si 40-4750-60 8800.0
1997 a-Si 500.0c-Si 1500.0imported 300.0 a-Si 25-27c-Si 42-4746-60 11100.0
1998 a-Si 430.0c-Si 1670.0进口 200.0 a-Si 25-27c-Si 40-4545-60 13300
1999 a-Si 500.0c-Si 2000.0imported 200.0 a-Si 22-25c-Si 38-4545-60 16000
2000 a-Si 600.0c-Si 2200.0imported 500.0 a-Si 20-25c-Si 35-4545-60 19000
2001 a-Si 300.0c-Si 4000.0imported 200.0 a-Si 20-25c-Si 35-4540-50 23500
2002 a-Si 300.0c-Si 15000.0imported 5000.0 a-Si 20-25c-Si 30-3530-40 ? 45000
2003 a-Si 300.0c-Si 8000.0imported 2000.0 a-Si 20-25c-Si 25-3025-30 ? 58000
1. Exchange rate: before 1988 $ 1 USD = 3.5 - 3.8 Yuan
1989 - 1993 $ 1 USD = 5.3 - 5.7 Yuan
1994 - now $ 1 USD = 8.3 - 8.9 Yuan
2.2.3 我国光伏产业发展的限制因素、障碍和差距
我国有丰富的太阳能资源以及潜在的巨大市场，经过20多年的艰苦努力，已经为太阳能光伏发电更大发展和更大规模应用奠定了良好基础，但要实现完全商业化的目的，进一步扩大市场，还要争取消除制约发展的市场障碍，主要体现在生产成本、建设规范、资金、政策和市场开发等方面。
由于种种原因，我国光伏产业生产链中各环节发展不协调、不平衡，上游小、下游大，呈现喇叭口状，从下到上依次薄弱，每一环节都需要从国外引进。而上游中的太阳级硅材料、硅锭/硅片和器件是光伏产业中更加基础性的部分。反映我国光伏产业存在基础薄弱、先天不足。基础薄弱和发展不协调、不平衡是造成产品成本高、竞争力弱的基本原因之一，如图2-1所示。
图2-1 我国光伏产业生产链中各环节不协调、不平衡(示意)
生产规模是影响产品成本的重要因素。根据经验曲线法(或称学习曲线法－learning curve)，世界上多数产业，生产规模每翻一番，成本下降10％~30％。光伏产业的统计结果是20％。这种方法包含着技术与规模具进的含义。用此法对太阳电池生产的各环节成本进行概算，能够说明生产规模对降低成本的意义。图2.2表示硅片成本和售价与规模的关系(红线表示售价，兰线表示成本，假设售价是成本的1.3倍)。其它环节，如电池生产、组件封装等也有类似关系。
图2.2 硅片成本和价格与生产规模的关系
上面曲线充分说明规模效应的影响是很明显的，它能清楚地解释我国光伏产品在国内外生产上竞争力不强的原因。
需要说明的是，不是我国企业家不愿意扩大规模，而是我国现实光伏市场小而且不稳定，在缺乏政策法规的情况下，风险是企业扩大规模的最大障碍。
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太阳电池科技规划（草案）
一、太阳能电池在经济建设和社会发展中的地位和作用
1.1 未来能源的支柱
1.2 能源安全的新概念
1.3 控制太空的动力
1.4 电动汽车的血脉
1.5 清洁能源的突破口
1.6 建筑革命的新贵
1.7 脱贫致富的基础
1.8 巩固国防的保障
1.9 科学技术的前沿
1.10 上海2001年世博会的亮点
1.11 改造沙漠进军海洋
二、太阳电池国内外发展的现状和趋势
2．1 国际发展现状
自从1839年发现“光生伏打效应”和1954年第一块实用的光伏电池问世以来，太阳能光伏技术及产业化均取得了长足的进步，这种太阳电池的研发工作不断深入，光电转换效率不断提高。表2.1-5为世界最高水平的科研成就。
随着人们对后续能源问题和环境质量的认识不断提高，加大了关于光伏发电的各项科研经费的投入，而科研成就转化为技术和生产规模不断增长，使得成本不断下降，政策刺激下的市场不断扩大。自1998年以来，连续5年以30%以上的速度增长，至2002年已达540MW/年，2003年高达750MW，增长40%。应用范围也越来越广，尤其是各个国家的光伏计划，为太阳能光伏发电展现了无限光明的前途。
表2-6：1993-2003年 世界太阳电池组件发货量（MW）
年度 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
日本 17.0 16.5 16.4 21.2 35.0 49.0 80 128.6 171.22 251.07 365.4
欧洲 17.0 21.7 20.1 18.8 30.4 33.5 40 60.66 86.38 135.05 202.3
美国 21.0 25.64 34.75 8.85 51.0 53.7 60.8 74.97 100.32 120.60 96.3
其它 5.5 5.6.0 6.35 9.75 9.4.0 18.7 20.5 23.42 32.62 55.05 85.7
合计 61.4 69.44 77.6 88..60 125.80 154.9 201.30 287.65 390.54 561.77 749.7
2.2 国内太阳电池发展情况
2.2.1太阳电池
我国对于太阳电池的研究主要集中在实用形的单晶硅太阳电池、高效单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池、非晶硅太阳电池、砷化镓太阳电池、空间用的硅太阳电池及其系统、铜铟锡及碲化镉化合物薄膜太阳电池和聚光太阳电池及系统。对一些太阳电池用的材料也进行了研究和国产化。
表2.7 中国各种太阳电池实验室研究的最高效率
类 型 最高效率(％) 面积(cm2 )
单晶硅电池 20.414-15 2X210′10(实用型)
GaAs电池 20.1 1′1
多晶硅电池 14.512-13 2′210′10(实用型)
聚光硅电池 17 2′2
CdS／CuxS电池 12 几个 mm
CuInSe2电池 8.57 1′1
CdTe电池 7 3mm
多晶硅薄膜电池 13.6 1′1, 非活性硅衬底上
非晶硅电池 11.2(单结)11.4(双结)8.67.96.2 几个mm几个mm10′1020′2030′30
二氧化钛纳米有机电池 10 1′1
2.2.2太阳电池产业化现状
我国从1958年开始研究光伏发电，1971年首先用于我国自制的实践2号人造卫星，七十年代中期开始地面光伏系统应用。八十年代开始先后引进了一批美国的单晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池生产设备，使得中国的光伏工业开始起步。进入21世纪，我国的光伏产业出现了新气象，老的国有企业重组焕发青春，大型上市公司采取多种形式加入，大型民营企业也开始涉足, 在生产方面，目前中国太阳电池的主要产品是单晶硅太阳电池及非晶硅太阳电池，多晶硅太阳电池过去只有少量的中试生产，新计划引进的生产线多数是多晶硅太阳电池生产线。具体情况如下。
非晶硅太阳电池生产技术是在80年代中期引进的，主要为p-i-n单结电池，组件面积为30X90cm2，效率为4-6%。单结电池的光致衰退约为30%，仅为80年代国际水平。非晶硅电池有二条中试线，正进行商业化技术的进一步研究，两结叠层电池也在研究之中。
多晶硅太阳电池具有比单晶硅电池更大的成本下降空间，北京中联公司已有一条自主开发的中试线，能铸出150公斤级的硅锭。生产出效率为10-12%、面积为100X100cm2的多晶硅太阳电池。2000年引进了一条多晶硅硅片生产线，
目前我国商品化生产的单晶硅、多晶硅和非晶硅电池的效率分别为11~14%、10~12%和4~6%，与发达国家相比，要低1～2个百分比。太阳电池组件的寿命能保用20年。此外，国际上非晶硅太阳电池大部分已经进行生产两结或三结的叠层电池，效率达到8%；其它电池如片状硅电池、带硅电池、CdTe及CuInSe2电池都也进入小量或中试生产阶段。生产设备的自动化程度国外也比国内高很多。
中国主要的光伏厂家见表2.7。
表2.7 中国主要太阳电池生产厂
厂家 生产启动日期 设备来源 技术 电池生产能力 2000年 产量 2002年产量
上海交大国飞绿色能源有限公司 1999 全部国产 晶体硅 2MWp/年 0.4MWp
秦皇岛华美光伏电子有限公司 引进生产线：1990 整线引进：Spire，美国 单晶硅电池 1MWp/年 300KWp 0.4MWp
云南半导体器件厂 老生产线：1983,引进生产线：1987。“九五”技改建新线 总线引进：TPK，加拿大新线：国产为主，引进为辅 单晶硅电池多晶硅电池 500KWp/年1.5MWp/年 400KWp 0.6MWp
开封太阳电池厂 老生产线：1975新生产线：1988 关键设备引进：Spire，美国 单晶硅电池 300KWp/年 200 KWp 0.1MWp
宁波太阳电池厂 老生产线：1976新生产线：1988 关键设备引进：Spire，美国 单晶硅电池 2000KWp/年 480KWp 0.8MWp
有色金属研究总院 1987 切片设备引进：Spire，美国 多晶硅 100KWp/年 20KWp 0.2MWp
武汉长江电源厂 1979 切片设备引进：Spire，美国 晶体硅 100KWp 0.1MWp
哈尔滨克罗拉太阳能电力公司 1991 总线引进：克罗拉，美国 非晶硅 1MWp/年 200KWp 0.35MWp
深圳拓日太阳能有限公司 1992 引进：克罗拉，美国 非晶硅 1MWp/年 100KWp 0.05MWp
保定英利新能源有限公司 2003年 德国、日本、美国设备 单晶,多晶 26MWP/年 0 0
无锡尚德太阳能公司 2002年 意大利,西班牙设备 多晶 16MWP/年 0 2
天津津能太阳能公司 2003年 美国 非晶叠层 10MWP/年 0 0
总量 7.9MWp/年 1.84MWp 3.0MWp
我国单晶硅太阳电池总体工艺技术与国际上相近，不少工厂大部分设备或关键设备是80年代中、后期从发达国家引进的，所用技术基本上为国际80年代水平，工艺上手工操作相对较多。主要产品是面积为ф100, 电池片厚度为400μm的单晶硅太阳电池，其效率为12-13%，最高可达到14%。100X100mm的准方片太阳电池也已经可以生产，但受设备及现有条件制约生产成本较高，因此现在国内生产的方片组件大多数是用进口的方形太阳电池封装的。国际上先进国家生产的单晶硅太阳电池的面积除了100X100的准方片太阳电池, 还有125X125及150X150的电池片。电池片的厚度为220-375μm。大型组件的功率达到50W、75W、100W，甚至到300W。
截至2003年底，我国已经投产的晶硅电池生产能力约50MW（其中无锡尚德25MW，宁波、云南、秦皇岛、上海811和国飞等的生产能力共计约25MW），不足世界的1/100（全世界2003年的总产量约为700MWp）。由于规模小和技术等其他诸多因素，成本较世界市场高。因此在2002年《送电到乡》工程突然出现时，缺乏应变和竞争能力，在20MW的光伏工程中，国内电池不到10％。
表2.8 中国主要太阳电池生产厂情况
年 年产量(KWp) 组建售价(Yuan/Wp) 累计用量(KWp)
1976 0.5 400.0 0.5
1977 1.0 200.0 1.5
1978 2.0 120.0 3.5
1979 5.0 100.0 8.5
1980 8.0 80.0 16.5
1981 15.0 75 - 80 31.5
1982 20.0 70.0 51.5
1983 30.0 60.0 81.5
1984 50.0 50.0 131.5
1985 70.0 45 - 50 200.0
1986 80.0 40 - 45 280.0
1987 100.0 40.0 380.0
1988 a-Si 200.0c-Si 150.0 a-Si 21-23c-Si 35-45 730.0
1989 a-Si 300.0c-Si 250.0 a-Si 23c-Si 35-37 1280.0
1990 a－Si 100.0c－Si 400.0 a－Si 22－25c－Si 38－40 1780.0
1991 a-Si 100.0c-Si 450.0 a-Si 23-25c-Si 38-40 2330.0
1992 a-Si 150.0c-Si 500.0 a-Si 25c-Si 40-42 2980.0
1993 a-Si 250.0c-Si 650.0 a-Si 25-27c-Si 40-47 3880.0
1994 a-Si 200.0c-Si 900.0imported 100.0 a-Si 25-27c-Si 40-47 5080.0
1995 a-Si 200.0c-Si 1000.0imported 350.0 a-Si 25-27c-Si 40-4750-60 6630.0
1996 a-Si 450.0c-Si 1420.0imported 300.0 a-Si 25-27c-Si 40-4750-60 8800.0
1997 a-Si 500.0c-Si 1500.0imported 300.0 a-Si 25-27c-Si 42-4746-60 11100.0
1998 a-Si 430.0c-Si 1670.0进口 200.0 a-Si 25-27c-Si 40-4545-60 13300
1999 a-Si 500.0c-Si 2000.0imported 200.0 a-Si 22-25c-Si 38-4545-60 16000
2000 a-Si 600.0c-Si 2200.0imported 500.0 a-Si 20-25c-Si 35-4545-60 19000
2001 a-Si 300.0c-Si 4000.0imported 200.0 a-Si 20-25c-Si 35-4540-50 23500
2002 a-Si 300.0c-Si 15000.0imported 5000.0 a-Si 20-25c-Si 30-3530-40 ? 45000
2003 a-Si 300.0c-Si 8000.0imported 2000.0 a-Si 20-25c-Si 25-3025-30 ? 58000
1. Exchange rate: before 1988 $ 1 USD = 3.5 - 3.8 Yuan
1989 - 1993 $ 1 USD = 5.3 - 5.7 Yuan
1994 - now $ 1 USD = 8.3 - 8.9 Yuan
2.2.3 我国光伏产业发展的限制因素、障碍和差距
我国有丰富的太阳能资源以及潜在的巨大市场，经过20多年的艰苦努力，已经为太阳能光伏发电更大发展和更大规模应用奠定了良好基础，但要实现完全商业化的目的，进一步扩大市场，还要争取消除制约发展的市场障碍，主要体现在生产成本、建设规范、资金、政策和市场开发等方面。
由于种种原因，我国光伏产业生产链中各环节发展不协调、不平衡，上游小、下游大，呈现喇叭口状，从下到上依次薄弱，每一环节都需要从国外引进。而上游中的太阳级硅材料、硅锭/硅片和器件是光伏产业中更加基础性的部分。反映我国光伏产业存在基础薄弱、先天不足。基础薄弱和发展不协调、不平衡是造成产品成本高、竞争力弱的基本原因之一，如图2-1所示。
图2-1 我国光伏产业生产链中各环节不协调、不平衡(示意)
生产规模是影响产品成本的重要因素。根据经验曲线法(或称学习曲线法－learning curve)，世界上多数产业，生产规模每翻一番，成本下降10％~30％。光伏产业的统计结果是20％。这种方法包含着技术与规模具进的含义。用此法对太阳电池生产的各环节成本进行概算，能够说明生产规模对降低成本的意义。图2.2表示硅片成本和售价与规模的关系(红线表示售价，兰线表示成本，假设售价是成本的1.3倍)。其它环节，如电池生产、组件封装等也有类似关系。
图2.2 硅片成本和价格与生产规模的关系
上面曲线充分说明规模效应的影响是很明显的，它能清楚地解释我国光伏产品在国内外生产上竞争力不强的原因。
需要说明的是，不是我国企业家不愿意扩大规模，而是我国现实光伏市场小而且不稳定，在缺乏政策法规的情况下，风险是企业扩大规模的最大障碍。
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jhlu3 发表于 2009/7/8 9:26:28
表2.9 太阳电池价格下降趋势预测2楼 回复本楼
国产晶体硅太阳电池及系统
年 度 组件生产能力(MWp) 组件年产量(MWp) 组件价格(元/Wp) 系统造价(元/Wp) 系统年产值(亿元)
2000 4.5 2.1 42 80 1.68
2003 80 10 30 70 7
2005 120 50 25 50 25
2010 400 150 20 40 60
2020 2000 1500 16 30 450
图2.3 太阳电池组件及系统价格下降趋势预测
表2.10 太阳电池组件总产量及总产值预测
太阳电池组件总产量和总产值预测
年代 年产量(MWp) 售 价（元／Wp） 组件年产值(万元) 累计装机容量(MWp)
1998 2.3 42 9660 13
1999 2.7 40 10800 16
2000 3.3 38 12540 19
2001 4.5 36 16200 23.5
2002 20.3 32 64960 45
2003 10 30 30000 55
2004 20 28 56000 75
2005 50 25 125000 125
2006 60 24 144000 185
2007 80 23 184000 265
2008 100 22 220000 365
2009 120 21 252000 485
2010 150 20 300000 635
2015 500 19 950000 5000
2020 1500 16 2400000 9000
表2.11太阳电池的效率和成本预测
晶体硅太阳电池
年代 效率 (%) 成本(元/Wp) 寿命(年)
单晶硅 多晶硅
2000 11 – 13 10 - 11 25 – 30 15
2005 12 – 14 11 – 13 18 – 22 20
2010 13 – 15 12 – 14 15 – 20 25
2020 16 – 20 15 – 18 12 – 15 30
单结非晶硅太阳电池
年代 效 率(%) 成本(元/Wp) 寿命(年)
2000 3 – 5 18 - 20 5
2005 4 – 6 12 – 15 7
2010 6 – 8 10 – 12 10
2020 10 – 12 8 – 10 15
2.2.4光伏发电的节能、环保和可持续发展目标
光伏发电属于清洁可再生能源，无论从能源角度，还是从环境角度，都是未
来发展的重点，光伏并网发电的推广应用，无疑会带来良好的环境效益。
可以粗略计算“环境效益”如下：
① 每KWh电耗煤：目前我国发电耗煤为平均390g标煤/KWh (能源基础数据
汇编，国家计委能源所，1999。1,p16)
② 每发1KWh电排放CO2
C + O2 = CO2
12 32 44
44/12′390 =1430g CO2/KWh ? 1.4kg CO2/KWh=1.4′10-3TCO2/KWh
③ 每瓦光伏组件平均每年发2KWh.
④ 每瓦光伏组件平均每年相当减排CO2吨数
2KWh′1.4′10-3吨CO2/KWh＝2.8′10-3T
按照EPIA的估计，光伏发电取代柴油发电机的CO2减排效果为1Kg/KWh; 光伏并网发电的平均减排效果为0.6Kg/KWh。到2020年，全世界光伏发电的累计安装量将达到195GWp，其中大约50％为光伏并网发电。2000－2020年通过光伏发电达到的CO2的减排量将是7亿吨，仅2020年当年CO2的减排将达到1.64亿吨，相当于4400万辆汽车或75个大型火力发电厂的排放量。
我国到2010年太阳电池的累计用量将达到635MWp，假定其中三分之二是并网发电，三分之一是独立发电系统，则相当于减排二氧化碳127万吨；2020年将减排1800万吨。
2.2.5所带来的社会发展目标
光伏产业的发展有利于增加就业机会，稳定社会。就业人数估算如下：
1999-2000年:目前我国光伏技术及产业的就业总人数约3000人(包括研究开发,光伏产业,蓄电池部分生产人员，逆变器/控制器,系统集成,产品营销等),目前光伏产量约3MWp,平均1KW/人；
2001-2005年: 平均2.5KW/人
2006-2010年:平均3KW/人
我国到2010年如果能达到预期的年生产能力635MWp太阳电池的发展目标，则光伏工业所能提供的就业机会将达到21万人。 按照EPIA 的统计，2010年欧洲光伏产量将达到3GW，可以创造10万个就业机会。
三、太阳电池在上海的现状和优势
从长远来看，在上海大力发展太阳能可以逐步改善以煤炭为主的能源结构、尤其是电力供应结构，促进常规能源资源更加合理有效地利用，缓解与能源相关的环境污染问题，使我市能源、经济与环境的发展相互协调，保持国际可持续发展城市形象。从近期来看，在上海建立太阳能光伏产业，可以扶植一个新的经济增长点，在满足上海自需的示范应用需求之外大部分产品面向国内外两个市场，可以解决边疆、海岛、偏远地区的用电用能问题，实现消灭无电县和基本解决无电人口供电问题、农村电气化等目标以及进一步改善我国农村及城镇生产、生活用能条件，都将起到非常重要的作用。
近十年来，江苏、浙江、安徽等上海周边地区的太阳能开发利用已取得了较大进展，技术水平有了很大提高，科技队伍逐步壮大，市场不断扩大，产业已初具规模。上海虽然已与国内先进地区拉开了距离，但也已积聚了把上海太阳能产业做大做强的基本条件，因此市政府决定，制订“上海市太阳能科技发展规划”具有重要的现实意义和深远的战略意义。
上海是我国经济和金融中心，在技术、社会发展有着举足轻重的影响。发展绿色能源对于保持其龙头地位、对于解决本市未来能源需求以及解决环保问题具有十分重要的意义。
太阳电池产业在国内已有一定的规模，太阳电池应用在我国也有着世界上最大的市场前
景。很明显上海在这方面已远远落后于其它省市。无论从哪方面讲，上海都有发展太阳电池
产业的必要，现在也正是时候。
上海空间电源研究所是我国航天领域也是全国最早研究并制造应用太阳电池的电源专
业所。其产品多年来一直应用于各种卫星电源系统，近年来也相继开发推］’一应用多种地面用太阳电池，在太阳电池行业具有很高的知名度。具有较强的从空间到地面的太阳电池技术研究和制造基础，对太阳电池市场开发也有十分丰富的经验。是目前太阳电池行业唯一的全国性行业协会的理事长单位。该所与航天汽车机电股份有限公司共同投资成立的上海太阳能科技有限公司于2000年元月注册，成为本市第一家正式成立的大阴电池生产企业。
上海能源研究所是上海市从事能源包括太阳能技术和应用的专业所，长期以来对太阳电池也具有较强的研究能力。
在各高校中，上海交大、上海大学、上海电力学院也都有相关的太阳电池研究室或研究所，科研能力在全国也有较大影响。特别是上海交大太阳能研究所近年来也在研究和推广太阳能应用等方面作了大量的工作，目前也建立了一定生产规模的太阳电池生产线，并成立了上海交大国飞绿色能源有限公司，形成以研究、生产、销售、培训；和技术服务为一体的产、学、研体系。
另外在硅材料研究与生产方面，上海901厂多年来也具有一定规模的硅片生产和开发能力，具有进一步发展的潜力。
尽管上海在太阳电池产业方面落后于国内有关省份，但上海在太阳电池领域也有其某些特长。首先技术研究方面具有空间和地面的国内外著名专家学者，研究所或室，成果也较多；第二，上海在太阳电池的测试仪器和工艺设各方面具有一定的优势；第三，上海已建立的两家太阳电池厂家在产品型号方面率先开发出100w以上的组件，这在国内是领先的，有村干上海品牌影响的扩大。
总体讲，上海本地在太阳电池研究、生产、推广应用等方面已具备较强的技术基础，这些单位是上海发展太阳电池产业的重要基地和技术支持力量，应投入大量资金予以支持。
四、上海在该领域重点发内容
4.1 前沿探索研究内容
4.1.1 新型光伏材料的光电特性研究
变禁带光伏材料研究
有机光伏材料
纳米光伏材料
碳类光伏材料
化合物光伏材料
4.1.2 新型光伏器件的研究
有机太阳电池研究
全光谱太阳电池研究
染料敏化太阳电池研究
超高效光伏电池研究
聚光器及聚光高效电池研究
化合物薄膜光伏电池研究
4.2 战略研究内容
4.2.1 超高效晶体硅太阳电池研究
4.2.2 太阳级硅材料研究
4.2.3 超高效化合物太阳电池研究
4.2.4 纳米晶/微晶/多晶硅薄膜电池研究
4.2.5 薄膜化合物太阳电池研究
4.2.6 聚光高效光伏发电系统研究
4.2.7 高效率逆变/贮能电容器的研究
4.3 攻关研究
4.3.1 高效率在面积晶体硅太阳电池研究η=17~20﹪，面积S=150×150㎜2
4.3.2 全背接触叉指电极、高效硅太阳电池研究η=20﹪，S=125×125㎜2
4.3.3 HIT大面积高效硅太阳电池研究η≧20﹪，S=125×125mm2
4.3.4 大功率高效太阳电池制造装备的研制
4.3.5 多结薄膜太阳电池研究
4.3.6 建筑一体化光伏组件研究，面积2～4㎡，功率：250～500WP
4.3.7 功率为3~5KW太阳能光伏屋顶的关键技术研究
4.3.8 光伏发电配套材料国产化研究（硅，水钢化玻璃，EVA、TPT等）
4.3.9 太阳电池检测仪器和设备的研制
4.4 平台建设
4.4.1 平台名称
上海市太阳电池电池重点实验室（中心）
上海市光伏发电重点实验室
4.4.2 承建单位：
上海交大
上海811所
上海大学
引用 jhlu3 2009/7/8 9:26:28 发表于2楼的内容
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