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关于尽快谋划兴建太阳能光伏硅片产业园的建议

时间:2022-02-18 百科知识 版权反馈
【摘要】:关于宁夏发展太阳能产业的前景及建议已做过专门阐述。太阳能光伏硅片生产基本没有污染,为提升银川国家技术经济开发区的规模和经济总量,该项目应首选在银川
关于尽快谋划兴建太阳能光伏硅片产业园的建议_科技创新探索之

21.关于尽快谋划兴建太阳能光伏硅片产业园的建议

一、太阳能光伏硅片产业园项目的提出

经过近10年的努力和发展,宁夏太阳能产业已经具备了良好的产业基础,基本形成了从“原材料(单晶硅多晶硅)生产→太阳能电池组件、太阳能产品研发和生产→工程设计、施工与应用”较为完整的产业链条。关于宁夏发展太阳能产业的前景及建议已做过专门阐述(祥见自治区党委办公厅《要情汇报》第135期,2007年9月18日)。

新年伊始,太阳能光伏产业的核心原材料——多晶硅和单晶硅的市场售价仍居高不下,每吨250万~350万元人民币,太阳能光伏硅片价格22~25元/瓦。备受自治区领导重视和支持的“年产1500吨多晶硅(总规模4500吨/年)”和“年产2000吨单晶硅项目”将于今年年底相继投产。随着“多晶硅”和“单晶硅”项目的投产,宁夏将成为全国有影响力的多晶硅和单晶硅生产基地。与此同时,多晶硅、单晶硅的深加工就成为宁夏太阳能产业发展的关键环节。纵观宁夏太阳能产业链,正好缺失一个中间生产环节——太阳能光伏硅片生产,这个生产环节既是制约宁夏未来太阳能产业发展的“瓶颈”,也是宁夏经济实现跨越式增长的“天赋”项目。

“太阳能光伏硅片产业园”的建设,对宁夏太阳能产业的发展和经济总量的增长,将会起到巨大带动和影响,以2000吨/年和4500吨/年多晶硅材料(总量6500吨)估算,深加工后的年销售收入超过1000亿元以上,使宁夏GDP总量在未来4~6年进入“3000亿/年省区俱乐部”是有可能的,也不是遥不可即的梦想。所以,要高度重视太阳能光伏硅片的生产,把单晶硅和多晶硅深加工作为宁夏经济发展的新的增长极来考虑,尽快谋划兴建以多晶硅、单晶硅为原材料的“太阳能光伏硅片产业园”,通过招商或引进合作伙伴的方式,完善宁夏太阳能产业链——太阳能光伏硅片生产,满足我国太阳光伏产业需求,提高宁夏太阳能产业的整体效益和市场竞争力。

二、太阳能光伏硅片的市场前景

根据预测,随着化石能源的逐渐耗尽,到2050年,太阳能光伏发电将占到总电量的20%~30%,而100年后接近60%~70%。德国、日本等发达国家,在风能和太阳能利用的利用方面已制定了宏大的发展计划,到2010年,德国可再生能源发电占12%,2020年达到20%。截至2006年年底,我国太阳电池产能超过900兆瓦,需要硅材料超过10000吨,到2010年,我国可再生能源发电占5%,2020年占10%。随着时间的推移,太阳能光伏产业将维持一个较长的上升和发展时期,因此,硅材料和太阳能光伏硅片的市场前景持续看好。

宁夏太阳能资源丰富,可再生能源发电计划也很宏伟,到2012年建设太阳能发电达30兆瓦,以所需太阳能光伏硅片计算,理论上可耗用多晶硅612吨。届时宁夏已建成年产2000吨多晶硅和4500吨多晶硅,硅材料总量达6500吨,自己仅需10%。如果不进行深加工,只有买原材料,其销售总额150亿~200亿元;如进行深加工,以全部生产太阳能光伏硅片估算,单晶硅生产光伏硅片的得率为80%~85%、多晶硅生产光伏硅片得率为70%,可生产光伏硅片约540兆瓦,以最底价格(20元/瓦)估算,销售额超过1000亿元,多晶硅、单晶硅深加工的高附加值是不言而喻的,将对我区经济发展产生深远影响。

目前,市场上销售和使用的太阳能光伏硅片主要有两种规格:一种是厚度为216微米,125毫米×125毫米硅片(5英寸、2.78瓦),售价60~70元/片;另一种是厚度160微米,156毫米×156毫米硅片(6英寸、3.5瓦),售价80~95元/片。

三、太阳能光伏硅片的生产工艺技术

(一)以单晶硅为原料的硅片生产工艺

将单晶硅棒切成片,一般片厚约0.3毫米。硅片经过整形、抛磨、清洗等工序,制成待加工的原料硅片。首先要在硅片上掺杂和扩散,一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等;扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行,使硅片上形成P/ FONT>N结,然后采用丝网印刷法,将精配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂覆减反射源,以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉。这样,单晶硅太阳电池的单体片就制成了,光电转换效率为15%~16%左右。

(二)以多晶硅为原料的硅片生产工艺

多晶硅硅片生产工艺与单晶硅硅片生产工艺相接近,只是选择电阻率为100~300欧姆·厘米的多晶块料先经破碎,进行前处理,即用1∶5的氢氟酸和硝酸混合液进行适当的腐蚀,然后用去离子水冲洗呈中性,并烘干。用石英坩埚装好多晶硅料,加人适量硼硅,放入浇铸炉,在真空状态中加热熔化。熔化后应保温约20分钟,然后注入石墨铸模中,待慢慢凝固冷却后,即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体,以便切片加工成方形光伏硅片。

(三)薄硅片技术

由于硅材料紧缺,薄硅片技术得到很快发展,具有明显的优势。最近几年硅片从最初的330微米向270、240、220、180微米甚至更薄发展。研究表明:单晶硅的极限厚度可到80微米,这样薄的硅片由于具有柔性而更不易破碎。多晶硅片由于晶界脆弱易碎,极限厚度可到100微米。薄硅片将对我国现有太阳能电池组件生产工艺是一个严重的挑战,将会导致产生工艺的重大改变。所以,必须尽快研发和建立相应的薄硅片制造技术。

薄硅片技术带来的巨大经济性是显而易见的:1公斤多晶硅砖,如切成厚度为270微米的125毫米×125毫米硅片48片,而切成厚度为200微米的硅片可达到57片。最新成果表明,线锯切割硅片的厚度可到160微米,一刀可切156毫米×156毫米硅片5600片。

四、几点建议

(1)把“太阳能光伏硅片生产”项目列为2008年宁夏1号招商项目。太阳能光伏硅片生产是技术和资本密集型项目,一条光伏硅片生产线产能25~30兆瓦/年,投资约1亿元人民币。目前,寄希望区内企业投资该项目比较困难,因此,急需招商或引进合作伙伴。美国和台湾客商有投资和合作意向,应积极回应和推进。

(2)在银川国家技术经济开发区规划兴建“太阳能光伏硅片产业园”。太阳能光伏硅片生产基本没有污染,为提升银川国家技术经济开发区的规模和经济总量,该项目应首选在银川高新技术开发区兴建,为避免以往项目(产业)“小散乱”的局面,应先期进行规划,规划建设占地约500亩的“太阳能光伏硅片产业园”,生产规模为15~20条生产线,招商或引进2~3家生产商。

(3)抽调专业技术人员组成技术小组进行项目前期研究和预研。由宁夏相关部门牵头,区发改委、银川高新技术开发区等单位参与,进行项目前期研究,为项目招商提供依据和技术支撑。

宁夏和银川市两级财政筹资1亿元项目启动资金,对进入“太阳能光伏硅片产业园”企业和项目给予扶持和支持。

(2008年2月25日)  

〔本文被自治区党委编发为《要情汇报:关于尽快谋划兴建“太阳能光伏硅片产业园”的建议》刊出(2008年3月19日,第27期)。区党委常委、银川市委书记崔波做了批示,银川国家经济技术开发区(银川市新技术开发区)已按照该建议全面部署、分别进行项目可行性研究和招商工作。〕

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