——認(rèn)清方向 開拓創(chuàng)新    給力內(nèi)需 穩(wěn)中求進(jìn) 

鄭州磨料磨具磨削研究所  王光祖 耿直

　　太陽能資源的取之不盡、用之不竭，隨處可開發(fā)利用，因此綠色光伏發(fā)電技術(shù)成為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展重中之重，成為發(fā)展新型能源的首選和方向。

　　太陽能電池已經(jīng)歷三代發(fā)展，但晶體硅電池仍然是太陽能光伏電池的主流。

　　晶體硅在IC、太陽能光伏產(chǎn)業(yè)中的大量應(yīng)用，為包括金剛石線鋸加工工具在內(nèi)的金剛石工具提供了巨大的發(fā)展空間。

　　1、環(huán)境保護(hù)的嚴(yán)峻性與開發(fā)新型能源的戰(zhàn)略性

　　人類賴以生存的地球環(huán)境正在發(fā)生急劇的惡化，南北半球的高山冰川和積雪消融的加速、全球海平面上升加速、極端氣候日益頻繁的出現(xiàn)……，而CO₂作為最主要的溫室氣體，是導(dǎo)致氣候變化的罪魁禍?zhǔn)譡22]。向大氣釋放的CO₂中，80%以上來自于傳統(tǒng)礦物能的消耗，越來越多的警示告訴我們必須節(jié)能減排，必須扶持綠色可再生能源的發(fā)展。

　　電能的使用是現(xiàn)代社會(huì)不可或缺的標(biāo)志，多年來，人們利用礦物燃料發(fā)電，水力發(fā)電，潮汐發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電，并且隨著礦物燃料資源的枯竭和技術(shù)的不斷發(fā)展，人們將目光投向了核能發(fā)電和光能發(fā)電。核能發(fā)電已經(jīng)得到相當(dāng)多的使用，然而，當(dāng)相繼發(fā)生核泄漏事故之后，光伏發(fā)電則凸顯獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。光伏發(fā)電最重要的特征是保護(hù)氣候。光伏發(fā)電在發(fā)電過程中基本不排放CO₂，可以減緩氣候變化作出貢獻(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，光伏發(fā)電系統(tǒng)每發(fā)電1億kWh，可以節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤4萬t，可以減少4.5萬tCO₂的排放，減少粉塵486t、減排灰渣約1萬t、減排SO₂約756t。

　　其次，光伏發(fā)電不產(chǎn)生傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)(例如燃料發(fā)電和核能發(fā)電)帶來的污染物排放和安全問題，也沒有廢渣和噪音污染。

　　光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體面的光生伏特效應(yīng)，將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿募夹g(shù)。該技術(shù)的推廣應(yīng)用將擺脫傳統(tǒng)發(fā)電方式對(duì)煤炭能源的依賴。為實(shí)現(xiàn)能源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，世界各國均將太陽能光伏發(fā)電作為新能源和可再生能源發(fā)展的重點(diǎn)。2000～2009年，可再生能源中并網(wǎng)光伏發(fā)電的年平均增長(zhǎng)最快，達(dá)到60%以上，并網(wǎng)光伏發(fā)電正日益發(fā)揮替代能源的作用。

　　開發(fā)利用豐富的太陽能，不但對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生或產(chǎn)生很少污染，而且太陽能既是近期急需的能源補(bǔ)充，又是未來能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分，并且是以光伏發(fā)電為基本形態(tài)而組成大規(guī)模發(fā)電系統(tǒng)。無論從經(jīng)濟(jì)社會(huì)走可持續(xù)發(fā)展之路和保護(hù)人類賴以生存的地球生態(tài)環(huán)境的高度來審視，還是從特殊途徑解決現(xiàn)實(shí)能源供應(yīng)問題出發(fā)，開發(fā)和利用太陽能發(fā)電資源都具有重要戰(zhàn)略意義【1～4】。

　　太陽能光伏發(fā)電技術(shù)是一種清潔的可再生能源。是傳統(tǒng)化石能源最為重要的替代能源之一，不產(chǎn)生任何有害氣體和有害物質(zhì)，因此是綠色環(huán)保能源，

　　具有以下特點(diǎn)：沒有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，不產(chǎn)生噪音;沒有有害氣體污染，不排放廢物;沒有燃燒過程，不需要燃料;維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單，誰維護(hù)費(fèi)用低;運(yùn)行可靠，穩(wěn)定性好;關(guān)鍵部件的太陽能電池使用壽命長(zhǎng)，晶體硅太陽能電池壽命可達(dá)25年以上，易增容。光伏發(fā)電最重要的特征是保護(hù)氣候。光伏發(fā)電在發(fā)電過程中基本不排放CO₂，可以減緩氣候變化作出貢獻(xiàn)。

　　我國的太陽能資源十分豐富，如果光伏技術(shù)在將來可以大規(guī)模付諸應(yīng)用，不僅可以提供未來國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的電力能源外，還可以降低室溫氣體和污染物的排放，而且可以創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會(huì)，這對(duì)國民經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)和社會(huì)穩(wěn)定具有十分積極的意義。

　　2 發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的迫切性

　　煤、石油、天然氣……這些積蓄了億萬年的化石能源，經(jīng)過數(shù)百年的巨大消耗，已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)地走向枯竭。世界各國的能源研究機(jī)構(gòu)和專家經(jīng)過縝密的測(cè)算，得出了比較一致的結(jié)論：全球化石燃料的生產(chǎn)和消耗峰值將出在2030～2040年之間。圖1給出了中國主要能源儲(chǔ)量和世界能源儲(chǔ)量對(duì)比。

　　面對(duì)日益枯竭的傳統(tǒng)能源，人們?cè)诓粩嗟貙ふ姨娲茉?。從核能發(fā)電問世以來，被作為替代性的能源得到重視，但是切爾諾貝利和福島核電站的泄漏事件，以及核廢料的處理給環(huán)境構(gòu)成的巨大安全威脅，促使眾更加審慎地對(duì)待未來的替代能源。而資源無限，不會(huì)造成污染的發(fā)電，或?qū)⒊蔀榻窈筇娲茉吹氖走x。

　　3、技術(shù)發(fā)展的先天性

　　傳統(tǒng)礦物資源的枯竭和環(huán)境問題的日益惡化，促使人類將目光轉(zhuǎn)向取之不盡、用之不竭、清潔無污染，隨時(shí)可開發(fā)的太陽能資源，據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，太陽能每秒鐘到達(dá)地面的能量高達(dá)80萬千瓦，如果把地球表面0.1%的太陽能轉(zhuǎn)換為電能，以5%的轉(zhuǎn)換效率計(jì)算，每年發(fā)電量可達(dá)5.6×1012千瓦小時(shí)，相當(dāng)于目前世界上能耗的40倍，因此，光伏發(fā)電技術(shù)是近年來發(fā)展最快、最具活力的研究領(lǐng)域之一。

　　太陽每秒鐘照射到地球上的能量相當(dāng)于燃燒500萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，人類一年消耗的能源是130萬億千瓦時(shí)，而地球接受的太陽能每年是120萬萬億千乎是人類的一萬倍。因此，太陽能被認(rèn)為是最廉價(jià)的可再生能源，廣泛受到世界各國的高度重視。

　　中國2/3的囯土面積日照時(shí)數(shù)在2200h以上，年太陽幅射總量超過每平方米5000MJ，為發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)提供了良好的先天條件。

　　中國太陽輻射開闊地利用小時(shí)數(shù)平均1350小時(shí)。我國沙漠、沙化土地120萬平方公里，2平方公里可以安裝100MW，1%的荒漠可安裝，則能裝600GW，即6億千瓦。

　　4、技術(shù)上的可行性

　　太陽能電池的發(fā)展已經(jīng)歷了三代：,笫一代為單晶硅太陽能電池;第二代為多晶硅、非晶硅等太陽能電池;第三代是銅銦鎵(CIGS)薄膜太陽能電池。

　　不過從目前市場(chǎng)構(gòu)成來看，晶體硅電池仍然是目前太陽能光伏電池的主流。晶體硅電池主要應(yīng)用于太陽能屋頂電站，是目前技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的太陽能光伏產(chǎn)品，所占世界光伏市場(chǎng)份額超過80%。

　　在硅系列太陽電池中，單晶硅太陽電池轉(zhuǎn)換效率最高(16%～20%)，技術(shù)也最為成熟，但成本居高不下。多晶硅太陽電池成本低，但轉(zhuǎn)化效率一般為14%～16%，不過由于當(dāng)前生產(chǎn)工藝成熟，已成為占有率最高的主流產(chǎn)品。薄膜太陽能電池雖然成本低，但存在轉(zhuǎn)化率低(5%～7%)，光致衰退性能不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。目前，已產(chǎn)業(yè)化的薄膜光伏電池材料有三種：非晶硅(α-Si); 銅銦硒(CIS)、銅銦鎵（CIGS)和鍗化鎘(CdTe)，其中非晶硅薄膜電池生產(chǎn)比重最大。

　　5、太陽電池材料特點(diǎn)的多樣性

　　從技術(shù)上講，晶體硅并不是最佳材料，其中光電轉(zhuǎn)換效率亦不是最佳;從成本上來說，晶體硅電池成本偏高，其市場(chǎng)價(jià)格約為$3/Wp～$4/Wp。因此，進(jìn)一步發(fā)展高轉(zhuǎn)換率和低成本的太陽電池成為光伏領(lǐng)域必然發(fā)展趨勢(shì)[5,6]。

　　從光電轉(zhuǎn)換效率來講，GaAs基多結(jié)太陽電池的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)突破35.8%[7]。是目前所有太陽電池中最高的，但是，Ga、In、P、Ge等都屬稀有元素，其成本遠(yuǎn)大于硅電池的材料成本，而電池片的價(jià)格是光伏系統(tǒng)成本最主要部分。因此，較高的發(fā)電成本制約了其大規(guī)模地面應(yīng)用。

　　從降低成本來說，薄膜技術(shù)近年來異軍突起，世界第二大光伏生產(chǎn)商First solar主要以薄膜太陽電池為主。有望成為光伏電池技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)之一[8]。目前已商業(yè)化的薄膜電池有三種：非晶硅(α-Si)、銅銦硒(CIS)和鍗化鎘{CdTe}。

　　更有希望的薄膜太陽電池是多晶薄膜太陽電池。與傳統(tǒng)多晶硅太陽電池相比，制造多晶硅薄膜電池可以節(jié)省硅材料70%以上，減少能耗60%以上，可顯著降低電池制造過程中碳的排放。因此，研制多晶硅薄膜太陽電池具有更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　6、世界光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的計(jì)劃性

　　世界上將光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)分為三個(gè)階段：

　　6.1 近期發(fā)展趨

　　據(jù)Solar Annual對(duì)2007～2011年內(nèi)太陽能電池產(chǎn)量仍將持續(xù)增長(zhǎng)，且仍以晶體硅太陽能電池為主。

　　太陽能電池組裝件隨著成本迅速降低，高純硅材料價(jià)格從2008年10月的3.55美元∕Wp，降低到2009年12月的1.78美元∕Wp。

　　2011～2013年光伏發(fā)電可實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)，美國對(duì)光伏發(fā)電成本下降的預(yù)測(cè)相當(dāng)樂觀。認(rèn)為2015年前后光伏發(fā)電成本將與常規(guī)發(fā)電成本相一致。

　　6.2 中期發(fā)展趨勢(shì)

　　按照歐洲2020年光伏新發(fā)展計(jì)劃，到2020年，發(fā)裝機(jī)容量為400GW，而奧巴馬政府2020年的宏偉發(fā)展目標(biāo)則將實(shí)現(xiàn)裝機(jī)容量350GW。

　　6.3 遠(yuǎn)期發(fā)展趨勢(shì)

　　根據(jù)歐盟玄委員會(huì)聯(lián)合研究中心（JRC）預(yù)測(cè)，到2030年可再生能源在世界能源結(jié)構(gòu)中占30%以上，太陽能光伏發(fā)電在世界電力供應(yīng)總量中占到10%以上，2040年可再生能源將占世界能源消費(fèi)總量的50%以上，太陽能光伏在世界電力供應(yīng)總量中占到20%以上；到本世紀(jì)末，可再生能源將在世界能源結(jié)構(gòu)中占到80%以上，太陽能發(fā)電將在世界電力供應(yīng)總量中占到60%以上。

　　7、金剛石線鋸加工技術(shù)的先進(jìn)性

　　高新行業(yè)中使用之材料，經(jīng)常屬于高單價(jià)的材料，例如單晶硅、多晶硅和藍(lán)寶石。“硅”是一種存在于地殼中僅次于“氧”的元素，其特性為硬脆，莫氏硬度6.5，可依需要制作成單、多晶硅，廣泛使用在集成電路基板、綠色能源如太陽能電池。由于材料制造成本昂貴，加工中多要求精度高，加工效率快，材料損失小及潔凈的加工環(huán)境。因此，在光伏產(chǎn)業(yè)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中，硅片生產(chǎn)是多晶硅或單晶硅光伏電池技術(shù)中成本最昂貴的部分。

　　當(dāng)晶圓直徑達(dá)到Ф300mm時(shí)，內(nèi)圓刀片的外徑將達(dá)到1.18m，內(nèi)徑為410mm，在制造、安裝與調(diào)試上帶來很多困難。所以，后期主要發(fā)展線切割為主的硅片切割技術(shù)。隨著300mm和更大直徑的單晶和多晶硅鑄錠出現(xiàn)以及對(duì)更薄硅片的需求，上世紀(jì)90年代出現(xiàn)了多線鋸，它可以高效率地切割大直徑、薄硅片，目前成為硅片切割最常用的方法。

　　晶硅片的切割方式有兩種，即游離磨料式鋼絲線鋸切割和固結(jié)金剛石線鋸切割，而固結(jié)金剛石線鋸比游離磨料式鋼絲線鋸具有明顯的優(yōu)勢(shì)【9～10】：

　　7.1切割效率成倍提高，線鋸材料消耗大幅降低，減少故障時(shí)間，從而降低總成本（TCO）支出。

　　7.2 避免使用由聚乙二醇和碳化硅組成的研磨漿液，從而解決了廢料回收的難題。

　　7.3 采用金剛石線鋸能改善晶片的質(zhì)量。

　　7.4 能降低金屬的污染。如使用≤Φ0.1mm的線鋸切割，污染將更少。

　　國外金剛石線鋸尤其是金剛石多線鋸在晶片切割中的應(yīng)用，也是最近幾年發(fā)展起來的。在臺(tái)灣和日本兩地大量推廣使用，使用率已達(dá)到80%，而歐美的金剛石線鋸僅有20%。目前，多線鋸切割機(jī)廠家為適應(yīng)兩種切割方式，進(jìn)行了大量改進(jìn)，線速度提高到1000m∕min以上，進(jìn)給速度提高到0～15mm∕min。

　　金剛石線切割技術(shù)研發(fā)的難點(diǎn)：

　　(1) 線材的合理選擇。不但要求有最高的拉伸強(qiáng)度，還要有好的抗疲勞強(qiáng)度。

　　(2) 保證整條線鋸上金剛石電鍍均勻和質(zhì)量穩(wěn)定性。

　　(3) 產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)工藝及其成套技術(shù)設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造。

　　(4) 科研基礎(chǔ)薄弱，許多先進(jìn)的核心技術(shù)依然被歐美日等掌握。

　　(5) 強(qiáng)有力的光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略同盟尚未形成。

　　為了迎合新材料、新能源等戰(zhàn)略性高新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭，我們必須在穩(wěn)中求進(jìn)中，調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)勢(shì)開發(fā)和研究包括金剛石線鋸在內(nèi)的用于加工硬脆貴重材料的金剛石工具，才能取得突破性的高速發(fā)展。

　　2011年2月在上海舉行的世界最大的太陽能，第五屆國際太陽能產(chǎn)業(yè)及光伏工程展覽會(huì)上，制造設(shè)備和加工工具是國外知名品牌廠商的天下。國外多線切割機(jī)報(bào)價(jià)少則600萬元∕臺(tái)，多則1000萬元∕臺(tái)，而同樣性能的國產(chǎn)多線切割機(jī)只要200萬元∕臺(tái)。

　　用于太陽能電池的硅片厚度僅有0.18～0.25mm，其厚度誤差（TTV）要求10～20μm，；對(duì)硅片要求極高，表面不能有細(xì)微裂紋和劃痕，不能有彎曲、凹凸的形貌缺陷。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         在多線切割設(shè)備技術(shù)和制造領(lǐng)域，瑞士、日本、美國和德國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家處于領(lǐng)先水平呂智等提出：“要以戰(zhàn)略的眼光考量金剛石線鋸技術(shù)對(duì)于發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)，降低太陽能成本將起到十分重要的關(guān)鍵作用”。密切關(guān)注和追蹤最新金剛石線鋸的發(fā)展動(dòng)態(tài)，不斷創(chuàng)新，縮短差距，努力追趕世界先進(jìn)水平。近年來太陽能行業(yè)對(duì)大面積薄硅片的需求量不斷增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，80%的太陽能電池都要求使用大直徑多晶硅錠。隨著光電池技術(shù)發(fā)展，要求硅片的厚度不斷降低，從1990年的400nm到2005年的240nm，同時(shí)單晶硅片的面積也從100cm2增加到240cm2，光伏電池的效率從10%增加到現(xiàn)在的13%。隨著3G技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，將來對(duì)柔性、透明、超薄(40μm)硅片的需求量也逐步增加。但是太陽能電池用硅片的切割成本一直居高不下，占到總的制造成本的30%左右。

　　隨著對(duì)硅晶體切割厚度、質(zhì)量和效率要求的不斷提高，對(duì)相應(yīng)的切割設(shè)備和切割工具也提出了更高的要求。傳統(tǒng)硅片切割使用的是金剛石外圓和內(nèi)圓切割。外圓切割由于受外圓鋸片剛度的影響，硅片的切縫較大(1mm左右)，而且切割硅片的直徑也一般限制在100mm以內(nèi)。內(nèi)圓切割由于在外圓部分夾緊，這使內(nèi)圓鋸片的剛性提高，其切縫也可以達(dá)到300μm左右。由于在切縫和切割直徑上的優(yōu)勢(shì)，內(nèi)圓切割成為切割直徑為150~200mm硅片的主要方法。

　　固著磨料線鋸切片技術(shù)，以其鋸口損耗小，面形精度好和切割環(huán)境清潔等優(yōu)點(diǎn)[10]，有望成為單晶硅等硬脆材料切片的未來發(fā)展方向。

　　由于固著磨料多線鋸的諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)逐漸取代游離磨料多線鋸。但目前受磨料在基體上固著方法的限制，金剛石磨料與鋸絲基體結(jié)合強(qiáng)度不高，鋸絲的壽命也受到限制。因此，使用更細(xì)、強(qiáng)度更高的鋸絲基體，提高鋸絲的壽命，改進(jìn)多線鋸鋸切工藝參數(shù)，減小切縫寬度，提高切割晶體表面質(zhì)量將是硅片精密切割多線鋸的研究和發(fā)展方向。這一動(dòng)向應(yīng)引起我們的高度重視。

　　8、多晶硅技術(shù)與價(jià)格的挑戰(zhàn)性

　　光伏行業(yè)是一個(gè)高度國際化市場(chǎng)，中國的多晶硅組件98%依靠出口，中國的光伏組件企業(yè)也進(jìn)口國外的多晶硅料。就多晶硅而言，現(xiàn)在國外一些企業(yè)已經(jīng)能夠做到30美元/公斤的成本，但國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)成本仍然在50美元/公斤左右。

　　中國多晶硅成本之所以這么高，是因?yàn)槎嗑Ч璨牧喜⒉粚儆趧趧?dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，企業(yè)都是規(guī)?；透叨茸詣?dòng)化，而中國大多數(shù)多晶硅材料企業(yè)都是成套引進(jìn)國外設(shè)備，并不掌握核心技術(shù)，多晶硅技術(shù)一直被國外8家大公司壟斷。與發(fā)達(dá)國家相比，國內(nèi)生產(chǎn)多晶硅能耗高而且產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定【11】。

　　由于一直沒有掌握真正核心的多晶硅生產(chǎn)技術(shù)，我國多晶硅生產(chǎn)能耗和成本較高，成為太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一道“硬傷”。破解多晶硅日生產(chǎn)技術(shù)的瓶頸，提高全行業(yè)技術(shù)水平，進(jìn)而提高綜合競(jìng)爭(zhēng)力，已經(jīng)是國內(nèi)多晶硅行業(yè)能否健康發(fā)展的關(guān)鍵。

　　多晶硅是太陽能光伏電池的主要原材料。2007年多晶硅管最高賣到400美元/公斤，國內(nèi)許多企業(yè)在暴利的吸引下蜂擁而至，產(chǎn)量迅速增加。但受金融危機(jī)的影響，2008年多晶硅價(jià)格驟降。

　　太陽電池組件伴隨著成本的降低迅速降價(jià)。高純多晶硅材料價(jià)格從2008年10月的3.55美元/Wp降到2009年12月的1.78美元/Wp。值得注意的是，國外低價(jià)多晶硅的大量涌進(jìn)，將嚴(yán)重沖擊作為鋸新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一的太陽能產(chǎn)業(yè)。

　　與此同時(shí)，太陽能產(chǎn)業(yè)的不斷擴(kuò)大，使得國內(nèi)多晶硅的缺口進(jìn)一步擴(kuò)大，直接刺激多晶硅進(jìn)口量增大。2009年我國多晶硅產(chǎn)量為1.8萬～2萬t，而需求在4萬t左右，約50%需要依賴進(jìn)口;預(yù)計(jì)我國多晶硅的產(chǎn)量將達(dá)到2.5～3萬t，仍將有40%～50%的多晶硅需求缺口。

　　進(jìn)口多晶硅價(jià)格繼續(xù)增下滑，2010年2月份降至47.4美元/公斤，同比下降27.7%，為2009年以來江蘇口岸多晶硅月進(jìn)口均價(jià)最低水平

　　9、政策扶持的重要性

　　世界各國的光伏激勵(lì)政策及相關(guān)法律的保障對(duì)降低光伏發(fā)電成本的作用不可忽視。圖1中給出了美國能源部對(duì)光伏價(jià)格的預(yù)測(cè)傳結(jié)果，其中，SAI為美國太陽能先導(dǎo)計(jì)劃，從這個(gè)圖可以看出政策的扶持對(duì)光伏發(fā)電成本的降低具有十分顯著的作用。不難想像，當(dāng)光伏發(fā)電成本與常規(guī)能源發(fā)電成本相當(dāng)?shù)臅r(shí)候，它的市場(chǎng)將會(huì)更加廣闊。

圖 1 美國能源部對(duì)光伏發(fā)電價(jià)格的預(yù)測(cè)

　　圖2給出了世界太陽能電池歷年產(chǎn)量的柱形圖，可以看出光伏發(fā)電已經(jīng)從“候補(bǔ)能源”逐步向“替代能源”過渡，這其中離不開政策的扶持。眾所周知，目前光伏發(fā)電成本較傳統(tǒng)能源發(fā)電來說，成本相對(duì)較高，單純市場(chǎng)的拉動(dòng)不可能使光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展如此迅猛，這主要得益于德國、日本、美國和西班牙各國的鼓勵(lì)政策。

圖2 世界太陽能電池歷年產(chǎn)量柱形圖

　　10、給力內(nèi)需確保發(fā)展的可持續(xù)性

　　世界光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模呈現(xiàn)出現(xiàn)中、日、德三足鼎立格局，中國光伏電池產(chǎn)量并不具備絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，特別是中國光伏產(chǎn)業(yè)鏈的上游發(fā)展比較滯后，一度需要大規(guī)模進(jìn)口多晶硅以滿足光伏電池生產(chǎn)的需要，即使近幾年上游多晶硅的產(chǎn)能擴(kuò)張很快，但在技術(shù)水平，環(huán)境治理方面與世界先進(jìn)水平仍存在較大差距。

　　與光伏產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展大相徑庭的是中國光伏應(yīng)用市場(chǎng)的發(fā)展非常緩慢。中國的光伏應(yīng)用起步于20世紀(jì)70年代，但應(yīng)用規(guī)模很小，直到90年代裝機(jī)容量才超過1MW。2008年，中國光伏系統(tǒng)的安裝總量總計(jì)40MW，僅相當(dāng)于當(dāng)年太陽能電池生產(chǎn)量的2%，意味著98%的太陽能電池用于出口。

　　中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要得益于國外市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)的拉動(dòng)。世界光伏市場(chǎng)主要在發(fā)達(dá)國家。相比之下，中國光伏市場(chǎng)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用范圍非常有限，90%以上的產(chǎn)品用于出口。

　　光伏產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)為“兩頭在外”的特征，一方面關(guān)鍵的多晶硅材料進(jìn)口量較大，另一方面產(chǎn)品主要以滿足國際市場(chǎng)需求為主，國內(nèi)市場(chǎng)需求很小，特別是商業(yè)化市場(chǎng)規(guī)模有限。

　　我國光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)過近幾年發(fā)展，已經(jīng)躍升至全球最大的光伏產(chǎn)業(yè)制造基地，全球最大的15家太陽能電池生產(chǎn)企業(yè)中，就有10家來自國內(nèi)。產(chǎn)能占到全球的一半以上，然而光伏產(chǎn)業(yè)嚴(yán)重依賴囯外市場(chǎng)，出口比例甚至高達(dá)90%，原材料也有一半來自國外，給整個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展帶來不安定因素。因此，開發(fā)光伏產(chǎn)業(yè)的國內(nèi)應(yīng)用市場(chǎng)已經(jīng)迫在眉睫！

　　最近，大家議論的一個(gè)較多的話題，就是有很多光伏企業(yè)倒閉啦！對(duì)于那些以“急功近利”為動(dòng)力的，沒有技術(shù)含量或低水平重復(fù)上馬的企業(yè)的倒閉，并不是個(gè)什么壞事，而對(duì)未來的發(fā)展卻是個(gè)好事！上述企業(yè)倒閉越多越徹底越好，沒有什么值得可惜的。最后需要提醒的是，不要固歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家債危機(jī)而放緩包括光伏產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的工業(yè)發(fā)展速度，而迷失發(fā)展方向。他們是放緩，而不是放棄！今天的放緩，是未來的快速發(fā)展創(chuàng)造條件，積蓄力量！

　　據(jù)了解我國在制定的新能源“十二五”發(fā)展規(guī)劃中，將光伏裝機(jī)目標(biāo)上調(diào)至10GW，而去年我國裝機(jī)容量尚不足900兆瓦，這意著，我國“十二五”期間，我國光伏發(fā)電的裝機(jī)容量將增長(zhǎng)10倍以上。隨著更多補(bǔ)貼政策的出臺(tái)，隨著相關(guān)技術(shù)越來越成熟，相信我國光伏產(chǎn)業(yè)依然會(huì)具有廣闊的前景。

　　參考文獻(xiàn):

　　1 李曉華，中國光伏產(chǎn)業(yè)與太陽能熱利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式比較【J】中外能源，2011，16（2）：29～34 

　　2周衛(wèi)紅，蔣榮華，具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的中國光伏產(chǎn)業(yè)【J】新材料產(chǎn)業(yè)，2011，1：18～29

　　3 趙玉文，光伏產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略前景與政策思考【J】有色冶金節(jié)能，2010，6：1～5

　　4 陳諾夫，白一嗚，光伏發(fā)電與資源環(huán)境【J】電力技術(shù)，2010，19（2）：17～25 

　　5 W J Wang，Y Xu，H Shen，Polycrystalline Silicon thin-film solar cells on Various substrates[J]Phys.Stat.Sol(a)，2006：203,721

　　6 M A Green，Consolidation of Thin-film photovoltaic Technology：The Coming Decade of Opportunity[M]Pro.Phoiovolt.Res.Appl，2006，14，383～392

　　7 http//WWW.solarbuzz.com/newa/NewsASTE16.htm[DB]

　　8 J K Rath，Low temperature polycrystalline silicn：a eview on deposition，physical preperties and solar cell applications[J]Solar Energy Materials & Solar Cells，2003，76：431～487

　　9 呂智，鄭超，固結(jié)金剛石線鋸技術(shù)【C】2011中國國際磨料磨具磨削技術(shù)發(fā)展論壇論文集，2011，11：186～190

　　10 鄭超，硅片線切割設(shè)備現(xiàn)狀與發(fā)展綜述【C】2011中國國際磨料磨具磨削技術(shù)發(fā)展論壇論文集，2011，11：191～196

　　11 顧列銘，技術(shù)和價(jià)格：光伏產(chǎn)業(yè)復(fù)蘇中的隱憂[J] Company & Industry，2010，4：76～78