周浪硅晶光伏技术发展动向辨析

硅晶光伏技术发展动向辨析周浪 龚洪勇南昌大学 太阳能光伏学院（南昌市学府大道 999 号， 07913969552 ， lzhou@ncu.edu.cn ）基于单晶硅或多晶硅片的硅晶光伏技术在十多年前就曾被认为是已经成熟稳定、 从而没有发展到平价上网的前途的技术。 迄今为止国内外光伏学术界的主要兴趣和力量都不在硅晶光伏领域， 与这种倾向有关。 然而十多年来世界硅晶光伏产业材料与器件技术不断发展，今天竟然走到了直逼平价上网大门的境界（ US$0.85/Wp） ! 当前硅晶光伏技术走到这一步是强弩之末、还是仍有余势 ？本报告介绍分析近年来出现的技术发展动向及其可能带来的成本增益， 包括本课题组进行的一些实验检测结果，认为至少有以下三个技术动向值得期待。1 金刚石线锯切片技术 当前基于悬浮碳化硅砂浆的裸线锯切片技术的切片成本大约要占到硅晶太阳电池的 20%。 金刚石线锯切片技术更高的产率及大量碳化硅磨料及切割液的省除这两大增益应可使这部分成本有可观下降， 而锯屑回收的可能性更使该技术有进一步突破性地降低成本的潜力。 金刚石线锯切割硅片表面较为光亮、 使其切割纹宏观上相对明显， 但反复检测数据显示， 其微观机械损伤层深度实际更浅， 对切割机制的比较分析支持这一结论。 目前国内外已有多家企业公布介入金刚石线锯研发和试产。报告将列举评述当前有关信息。2 准单晶硅铸锭技术 这种技术已经在中国率先进入规模化生产。 它能够以接近普通多晶硅铸锭的成本和工艺生产接近单晶硅光伏性能的材料， 而且避免了单晶硅含氧较高从而所制电池衰减率较高的缺点及其众所周知的几何缺点。 目前的技术水平已能支持其商业化生产， 中国已有三家宣称进入准单晶铸锭乃至准单晶电池与组件生产，美国 GT Solar 迅速跟进并推出专用设备；几乎每家主要硅片企业都已开展准单晶铸锭技术研发， 已投产的企业则还在致力提高技术水平， 包括单晶比例的提高、 籽晶用量的减少等。 报告将介绍准单晶硅铸锭光伏技术概要和国内主要企业的进展状况，评述国内外有关信息。3 N 型硅太阳电池技术 此类技术面向高于 20%的转换效率， 更具有弱光响应好的优点，后者能使之较普通 P 型硅片电池平添 10~20%的发电效益！即 20%效率的 N 型电池能当 22~24%的 P 型电池， 而且供电更为稳定！ 这样的效果应值得业界大力追求。目前已有 Sanyo 的 HIT 电池、 SunPower 的背电极电池及 Yinli 的Panda电池等 N 型硅电池的商业化应用例子。报告对 N 型硅电池优势的原理、技术与成本因素进行了分析评述。Photovoltaic Technology: Silicon Wafer-based vs Thin Film-based – Current Status An analysis of the current trend and future of the development of the materials, structures and processes of the silicon wafer-based solar cells: monocrystalline silicon, multicryatalline silicon and quasi-monocrystalline silicon; N-type wafer-based cells; various high efficiency cell designs and processes. 2 An introduction to the thin film-based photovoltaic technologies and the supporting industry: a-Si, CdTe, CIGS and organic thin film cells, a comparison in development and future. 3 An introduction to the technology of thin film / silicon wafer heterogeneous junction solar cells, and the supporting industry; an analysis of its current trend and future of development.