在無錫尚得演繹出
太陽能創富神化之后，受益于太陽能產業的長期利好，近年我國企業又新上了大批
晶體硅電池片項目，使年產能力迅速突破3200兆瓦，一躍成為全球最大的
光伏產業基地。在
光伏發電這個產業鏈上，電池片無疑是最具技術特質、最具發展潛力和最具帶動作用的中心環節。發展晶硅電池片項目，可以帶動
多晶硅料、拉棒切片、電池組件、發電工程、應用產品和
光伏化工、光伏機械等相關產業的發展。
一、多晶硅料
多晶硅料的價格從2004年的每千克24美元到現在的480美元，短短4年時間價格增長10倍，且有價無市、供不應求，已成為產業鏈發展的瓶頸因素。造成這種局面的原因主要在于多晶硅料的提煉需要較大資金投入(新建多晶硅廠需投資100美元/千克)、較多能源消耗(每生產1千克多晶硅料需要耗電200-500度)和較高技術
門檻。目前國際上生產高純度多晶硅料的生產工藝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等企業大舉進入多晶硅料行業，預計總投資額近400億元，全部完成后可形成年產7萬噸的生產能力。隨著技術的發展，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，業界的目標是將用硅量降低到6g/W。再加
薄膜電池的迅速發展，也將進一步緩解多晶硅硅料的供應形勢。
二、拉棒切片中國太陽能產業聯盟網
多晶硅料需要轉化成
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，經過加溫后緩慢融化，浸入一根具有一定晶向的籽晶，經過縮頸、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。硅片的厚度已經從2004年的主流厚度270um發展到現在的200um為主。目前，國際上部分廠家量產的硅片厚度可以達到180um。經歷兩年左右的發展，硅片的利用率已經提高了32%以上。由于拉晶爐和鑄晶爐比較便宜，且已基本上實現了國產化，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、硅錠和硅片企業陷入尷尬局面。
三、晶硅電池
拉棒切片的下一個環節就是生產
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。晶體硅電池占據了93%的市場份額，其中單晶硅電池的轉換效率最高,國內已達到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需要經過很多工藝，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，導致最近幾年國內企業在該領域大規模投資。目前我國電池片生產企業已達60家，產能突破3200兆瓦，電池片總規模列世界第一。截至目前，中國光伏產業總計有無錫尚德、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，平均每家企業市盈率為49.47。與傳統電源集中發電、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提供了廣闊的市場空間。盡管電池片每年以30%以上的速度增長，且目前價格也穩中有升，成為國內外投資熱點，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，經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
導電帶串聯或并聯
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。在整個光伏產業鏈條中,
太陽能電池組件封裝的資金和技術門檻最低。多數
設備已實現國產化，且價格比較便宜。由于電池片越來越薄，為了減少破碎率，一些企業習慣依靠手工操作。采取OEM代工方式，可進一步減少流動資金占用。近年來，電池組件這一環節發展最為迅速。預計國內涉及生產組件的廠商已經達到6000多家,封裝能力已經超過6000兆瓦。由于國際光伏市場迅速增長,在供不應求的情況下,這些企業賺錢并不困難,但因為進入門檻不高,企業的利潤也必然會越攤越薄。
五、發電系統
光伏發電系統由電池方陣、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、并聯構成的陣列,其作用是將太陽能轉換為電能。蓄電池組由多只蓄電池串聯或并聯組成,其作用是貯存光伏電池方陣發出的電能,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的中心控制設備。逆變器是光伏發電系統的電源轉換設備,其作用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,所以發電系統無轉動部件,運行可靠,故障率低，一次投資可保證20年不間斷供電。發電系統按運行方式可分為離網運行系統和并網運行系統兩大類。其中，離網運行系統主要用于為公共電網難以覆蓋的邊遠農村、牧區和海島的農、牧、漁民提供基本生活用電,為通信中繼站、沿海與內河航標、氣象臺站及邊防哨所等特殊場合提供電源。光伏并網運行系統把太陽能轉化為電能,不經過蓄電池儲能,直接通過并網逆變器把電能送上電網。光伏并網發電是當今世界
太陽能發電技術發展的主流趨勢。
六、應用材料太陽能產業聯盟
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、發電系統和應用產品的發展，同時還需要大量的應用材料和機電產品為其配套。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。三氯氫硅是制備多晶硅料的主要原料,目前國內市場上供不應求,缺口較大,而生產三氯氫硅的主要原料是
硅粉、氯氣和氫氣,因此很適合在氯堿企業作為下游產品進行開發。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。只有經過
熱壓時才發生熔融粘接和交接
固化。與光伏發電配套的逆變器、蓄電池、控制器、跟蹤器、聚光系統還有
LED燈等產品近年也有迅速發展。
新上晶硅電池片項目產業鏈長、技術水平高、發展前景大，具有很強的產業帶動作用。為了實現均衡配套發展，有必要加大硅烷、VEA和低鐵玻璃的研發與投資。同時，逐步實現拉晶爐、鑄晶爐、擴散爐、
燒結爐、絲網印刷機、PECVD、
磁控濺射機和
等離子切割機等光伏加工機械的國產機，也是降低光伏產業成本、促進光伏產業發展的治本之策。
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