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【光伏科普】光伏行業(yè)完整產(chǎn)業(yè)鏈解析
日期:2014-12-12   [復制鏈接]
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一提到太陽能電池的產(chǎn)業(yè)鏈,一般人可能只會想到從多晶硅原料到電池板組件這個過程。

其實從多晶硅原料到電池板組件的過程只是電池產(chǎn)業(yè)鏈中的很小的一部分,只是一些顯而易見的環(huán)節(jié),而真正的太陽能電池產(chǎn)業(yè)所涵蓋的產(chǎn)業(yè)鏈非常廣而大。從多晶硅到電池組件,其實只是光伏產(chǎn)業(yè)鏈的主原料鏈中的一部分。

除了主原料鏈,還有輔料鏈,裝備鏈和產(chǎn)業(yè)服務鏈。

本文就簡單地對這四個產(chǎn)業(yè)鏈來進行分析:

一、 主原料鏈:

主原料鏈:這個主原料鏈就是通常人們所說的光伏產(chǎn)業(yè)鏈。源頭是從蘊藏在大自然的硅石開始。而原料鏈的第一個環(huán)節(jié)就是金屬硅的冶煉。

 1.1 金屬硅環(huán)節(jié)

金屬硅是用大自然界蘊藏極為豐富的硅石來冶煉的。硅石的成分是二氧化硅,也叫石英,純些的就是水晶。從硅石到硅本質(zhì)上是一個還原過程,因此還要用到還原劑碳,碳有直接用煤炭的,也有用木炭和焦炭的,近期光伏則主要用的是石油焦,原因其雜質(zhì)較純。

金屬硅出來之后,原料鏈按照不同的路線開始分叉。目前主流的技術(shù)路線是晶體硅的路線,而薄膜硅是另外一條路線。

1.2 晶體硅路線環(huán)節(jié)

晶體硅光伏電池路線,是從金屬硅開始,得到更純的太陽能級的多晶硅,然后制作成電池的路線。對于從金屬硅到多晶硅的提純,分為兩個主流路線,一個是化學法,也就是目前主要應用的西門子法,它是將金屬硅先轉(zhuǎn)變?yōu)槿葰涔?,然后再進行分餾和精餾提純,得到高純度的三氯氫硅后,再還原而成。

另外一個方法,是物理法,目前統(tǒng)稱為冶金法。它是直接對金屬硅通過一些手段將雜質(zhì)取出而得名。因為硅在整個提純過程中未發(fā)生化學反應而得名。

化學法的純度較高,但能耗和成本也較高,污染處理成本較大。冶金法電耗低,成本低,無污染,但目前的純度還比西門子略低一些。但生產(chǎn)光伏電池已經(jīng)不存在問題了。

多晶硅之后,晶體硅的工藝就比較一致,從多晶硅直接鑄錠切片,然后制作電池;這就是多晶硅電池片的路線。從多晶硅先拉單晶,再切片,然后制作電池,這就是單晶硅電池的路線。

電池片制得后,就是組件封裝。組件封裝其實也包括許多材料,如白玻璃,EVA等,但那些屬于輔料,將在后面敘述。

通常意義的光伏產(chǎn)業(yè)鏈就似乎到此為止了,其實,這只是光伏產(chǎn)業(yè)這個大冰山中露出的一角。

1.3 薄膜硅路線環(huán)節(jié)

薄膜硅的源頭,也是采用金屬硅,先制成硅烷氣,然后通過氣相沉積技術(shù)在薄膜襯底上形成非晶硅薄膜,之后制作PN結(jié),形成薄膜電池組件。

除了用硅作為薄膜外,還有用碲化鎘、砷化鎵、和銅銦鎵硒()等材料作為原料的。由于大自然所蘊含的所有元素中,硅占了四分之一多(27%),另外氧占了42%,因此,其余的元素很少。尤其是碲、鎘、鎵、銦等,都是電子行業(yè)和航天產(chǎn)業(yè)的極其寶貴的元素,如果用在光伏發(fā)電這樣大規(guī)模的場合,無異于焚琴煮鶴。

2009年9月某美國薄膜公司到中國內(nèi)蒙號稱要投資2000MW薄膜電站,但該公司要求在中國采購碲和鎘,名義上是在中國設(shè)廠生產(chǎn)這些電池,但這里面的真實動機,就值得好好地打個大問號。因為碲和鎘目前在世界上已經(jīng)極為稀缺,歐美日列強覬覦中國的這些元素已經(jīng)很長時間了。如果該公司在中國采購2000MW電池所需要的相關(guān)元素,那么,屆時,即便將該電站全部送給中國,可能也不及這些資源流失所給中國造成的損失的什一。

1.4 光伏電站

組件后的電站也包括不少東西,例如支架、匯流盒、電纜、逆變、追日系統(tǒng)、等,這些屬于裝備類,將在后面的設(shè)備鏈中細說。
 
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來源:光伏資訊
 
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