移动式太阳能电源技术工艺发展趋势分析

第一节 产品技术发展现状

太阳能发电技术主要包括：太阳电池和矩阵、蓄电池和充电器、逆变器等技术。它具有以下特点。

1、利用太阳能。优点是太阳能总量巨大，是使用不会枯竭的能源；没有影响环境的排泄物，是最清洁的能源；不集中在某个地方，是在整个地球上都可以利用的能源。但是，不集中也是它的缺点。有时可采取聚焦等方法，来提高效率。另外，还受天气影响，一般在计算太阳电池的转换功率时，都是在规定的天气和辐射条件下来确定，采用单位叫峰瓦，符号为Wp。下面为了方便起见，在本文中仍用瓦（W）作为单位，但是实际意义是峰瓦（Wp）。

2、太阳能发电使用的是静止装置，无可动部分，容易维护。太阳电池、蓄电池和逆变器都可以采用模块结构，自由组合，可大可小，可以大规模生产，降低成本。不需要运送燃料，可以放置在边远地区和海岛上。建设工期比水电站和火电站短，节省施工费用。

3、太阳能发电一般把设备安装在用户所在地，可以节省输配电设备。据日本有关统计资料，可节约供电成本25%左右。但是1MW（1000kW）以上的太阳能发电系统，仍然要采用输配电设备，形成独立电网。

根据国家发改委、国家科技部共同提出的可再生能源发展的总目标：“提高转换效率，降低生产成本，增大在能源结构中所占比例。”太阳能发电技术的发展方向主要也是提高转换效率，降低生产成本。

第二节 产品工艺特点或流程

海贝尔移动式太阳能电源规格参数

第三节 国内外技术未来发展趋势 分析

在遭受严重质疑之时，新技术的出现重新照亮了太阳能产业的前景。

Nanosolar公司的 研究 员过去5年里在位于加州帕洛阿尔托市的实验室中经历过无数次的怀疑、焦灼与失望，但他们最终迎来了胜利：制造出世界上最便宜的太阳能电池。

这种太阳能电池仅凭一层油漆般的薄薄涂料就能吸收阳光，并产生比目前其他薄膜太阳能电池大5倍的电流。而最重要的是，其每瓦发电成本不足1美元。虽然太阳能电池技术问世已经数十年，但传统太阳能电池制造所必需的硅材料不仅造价昂贵，还在全球出现短缺，并且在生产过程中的浪费高达70%。成本一直是阻碍太阳能电池普及的最大障碍：即使最便宜的传统太阳能面板每生产1瓦特电力也要耗费3美元，而要与煤炭竞争，成本必须控制在1美元每瓦特。

与其他使用新奇材料或技术以提升单位面积效率的太阳能电池公司所不同的是，Nanosolar的解决方案是通过从根本上改变太阳能板的生产方式来降低成本。它生产的PowerSheet太阳能电池利用印刷机一样的设备，将一层吸收阳光的“纳米墨水”（成分为铜、铟、镓、硒）铺设在铝箔一样薄的金属薄片上，这些尺寸仅为一亿分之一米的微小粒子将在加热条件下在内部进行排列而形成一层半导体。这种半导体便是太阳能电池的核心部分，能够将太阳能转换成电能。因为无需使用硅材料，同时生产速度能达到每分钟上百米，PowerSheet的成本只有其他太阳能电池的1/10，即每瓦特能量的制造成本不到0.3美元。这一技术被美国著名科普杂志《大众科学》列入“2007年度100项最佳科技成果”。

也许是因为首次在太阳能产业采用印刷技术进行量产所具有的里程碑式意义，也许是Nanosolar的成功让人们开始相信太阳能技术终于开始走出无止尽的实验及空头承诺的幻像，首批量产商用的3片太阳能板并没有舍得对外销售：一片以1000美元的起价在eBay上拍卖，一片捐赠给了圣荷西的科技博物馆，最后一片则挂在公司里作为员工的“精神支柱”。

1、太阳能“信徒”

当马丁罗塞森在2002年创立Nanosolar时，这一举动并不被看好。即使是在硅谷这片从来就不缺乏冒险精神的土地上，转化能源也被视为一个“劳民伤财”的产业。历史经验已经证明太阳能电池的生产是一项以资金为导向的长线投资，在取得回报之前需要投入大量金钱。但罗塞森并没有为此吓倒，他坚信这一产业将成为继互联网浪潮之后的又一热点。

当然，怀有此种想法的不只罗塞森一人。最大的下一代太阳能电池制造商FirstSolar或许最先看到其中的商机。这家成立于1999年的公司生产的薄膜太阳能面板使用的昂贵半导体材料仅是普通面板的1%，但如何量产的问题却是花费了6年的时间加上1亿美元的资金才得以解决：通过将一片玻璃置于充满锑化镉气体的有压房间中，气体将附在玻璃上形成一层薄而均匀的涂层。

巨大的努力并没有白费。16.5%的光电转化率、1.19美元每瓦（2007年第三季度数据）的成本与仅1.1年的能源回报期，这些都是FirstSolar在商业化过程所占据的优势，并最终取得了高昂的回报。它早在2003年就在德国市场发售自己的产品，现在业务已经拓展到阳光并不算充裕的巴伐利亚与萨克森地区。FirstSolar2006年实现的1.35亿美元收入是2004年的10倍，它还与欧洲6家太阳能项目开发商签订了总共795兆瓦特的长期合同，预期在2011年带来16.2亿美元的收入。

现在，FirstSolar准备在马来西亚建造新的工厂，计划在2009年开始量产，加上其在美国与德国的工厂，总发电量将达到570兆瓦特。

位于加利福尼亚弗里蒙特市的Solaria公司也在开发新型太阳能板。它利用塑料镜片将阳光聚集到切割成细条的传统太阳能电池上，以此极大地减少硅的使用。因为得到传统太阳能电池制造商Q-Cells不遗余力的技术支持，Solaria很可能在起跑时便已领先一步（但它并不能就此掉以轻心，即便是支持者Q-Cells，也收购、投资、合作了共4家 研究 不同的太阳能电池改进技术的公司）。而另一家建立在硅谷的新兴公司SolFocus是最大的太空太阳能玩家之一，它采用的类似高聚焦技术能将阳光强度放大约1000倍，从而得到比普通太阳能电池更高的光电转换率。尽管吸引了相当的注意力与资金投入，太阳能在短时间内还是难以取代煤炭及天然气成为主要的电力来源。

这种清洁有效的能源目前对全球电力的贡献尚不足1%，这一比例与媒体长期宣传的太阳能在解决全球变暖问题上的重大作用不甚相符。不过，太阳能始终是一种环保的清洁能源，在对电力需求高速增长的现代社会，它的作用与意义将会逐渐被放大。问题的关键就在于，传统太阳能板发电的每千瓦小时成本是35至45美分，这显然难以与3至5美分的廉价煤炭竞争。

上述新型太阳能公司的出现或许会将太阳能电池市场带入重大转折点。它们从进入伊始就意识到“精打细算”的重要性，纷纷将策略核心放在提高效率上。而且许多人相信，因为太阳能技术对可利用阳光的条件并不苛刻，这一点也给价格、效率各不相同的制造商们留下广阔的发挥空间。

如今，在圣荷西市，Nanosolar正在建造世界上最大的太阳能电池制造厂。据罗塞森介绍，在2008年初建成投产后，这座工厂当年就能够生产出总容量43万千瓦的太阳能电池，超过美国所有其他种类太阳能电池的功率总和。

首批的10万块电池将会销往欧洲。只要将该公司这种薄薄的材料覆盖在屋顶和窗户上，你的房子就能实现能量的自给自足，仿佛从空气中吸取电力。太阳能房屋不仅适用于日照强烈的南加州，对于印度、肯尼亚等需要能源的发展中国家，利用这种太阳能房屋获取能量也会比烧煤更便宜。所以，现在对于Nanosolar来说，最大的问题不是他们生产的太阳能电池是否好用，而在于能否生产出足够的数量。例如，加利福尼亚州最近就启动了一个名为“百万太阳能屋顶”的项目，计划通过返税、减免税等措施的鼓励，在未来10年内每年建成10万栋太阳能房屋（加利福尼亚目前有3万栋这样的房屋）。对于即将到来的太阳能应用爆发年代，Nanosolar已经跃跃欲试。

2、一地泡沫还是一片光明

自从贝尔实验室的 研究 员在1954年开发出转换率为6%的第一套实用型单晶硅太阳能电池以来，美国始终处于世界光伏技术及其商业化进程的前列。近年来，美国先后制定、出台了包括美国国家光伏发展计划、百万太阳能房屋计划、光伏先锋计划等许多以推动光伏技术的发展及市场培育为目标的项目。美国能源法案规定安装太阳能设施的家庭可获得税收优惠，而且联邦==对商业性太阳能项目的支持力度提高到几十年来不曾有过的高水平。纽约、新泽西与康涅狄格等地方==也纷纷推出鼓励政策。

加利福尼亚州拨款28.5亿美元推进太阳能产业。以Nanosolar所在地圣荷西为例，这个曾孕育了思科、eBay、Adobe等高科技巨头的硅谷代表城市，如今正要把自己打造成“清洁科技”中心。为了吸引此类公司，该市在促进当地清洁科技产品需求的同时，还提供一系列经济优惠政策。2007年，在圣荷西获得经营许可的清洁科技公司比前一年增长83%，达到22家。而包括田纳西州的奥斯汀市与俄亥俄州的托莱多市在内的许多地区，也同圣荷西一样，雄心勃勃地要建造一个又一个的“绿色城市”。

对环保的关心与高昂的油价将人们对太阳能的热情推到顶点。在互联网热潮消退后，制造服务器、芯片及个人电脑的传统高科技公司开始逐渐转向包括太阳能在内的清洁能源领域，并将其视为促进未来几年发展的新契机。

因此，众多风险投资商将资金大量注入上述一类新兴公司，希望能找到减少太阳能电池成本的突破性材料或方法。这不仅是一件造福世人的伟大事情，对于风险投资商更意味着诱人的回报。太阳能市场价值目前已达110亿美元，并且每年还在以超过25%的速度增长，谁能率先提供优质答案，谁就能分得这块蛋糕的很大一部分。在大图景中还有石油价格的飞速增长及中国、印度等发展加速的发展中国家远远没有满足的电力需求，这一切都使已经炙手可热的太阳能产业再次镀上一层耀眼的金箔。

如今，有意抓住机会大笔淘金的除了德国Q-Cells这样的传统太阳能产业巨头与日本夏普、英国BP等传统大公司外，还有包括ApaxPartners、BenchmarkCapital以及USVenturePartners在内的许多知名科技投资公司。嗅觉敏锐的Google当然不会错过这场刚刚开始的太阳能狂欢派对，其两名创始人已经成为Nanosolar的联合投资人，而后者在2006年的第三轮融资中筹得了惊人的1亿美元。SolFocus亦在同年获得了3200万美元的风险投资。

太阳能已经是风险投资增幅最快的产业之一。2006年的投资达到3.08亿美元，是2004年的5倍多。2007年10月，生产铜铟镓硒薄膜太阳能电池的HelioVolt在第二轮融资中筹得1.01亿美元，近年来几家规模较大、技术较成熟的太阳能企业平均获得的注资逾7000万美元。已经上市的太阳能企业则受到资本市场的狂热追捧。FirstSolar2006年登陆纳斯达克时股价为20美元，到2007年6月初已经突破70美元，现在已经蹿升到250美元左右。这样的高速增长在太阳能领域司空见惯。

巨额资金的进入使太阳能产业膨胀成一个巨大的气泡。急于搭乘清洁能源这一顺风车的投资者经常一掷千金，全然不顾投资对象是否已经证明自己，他们的技术又将需要几年才能转化成真正的生产力。同时，硅材料的价格上涨与产能的急速膨胀又使太阳能产业的利润空间一降再降。自2006年下半年开始，太阳能光伏组件的利润率从2005年高峰期的25%一路下跌至10%以下。2007年9月，在美国举行的太阳能电池相关展览会上，主要企业的高层一致认为“未来2至3年硅材料不足情况可望缓解”。再加上薄膜太阳能电池正式投产，原本属于卖方市场的太阳能产业将可能反转为供给过剩、竞争激烈。于是人们开始惊呼：“太阳能泡沫就要破裂！”

但未见如此。太阳能的未来或许并不平坦，却仍可以用“光明”来形容。新技术的涌现使太阳能产业逐渐得以脱离对硅材料的依赖，而更低的价格将使这一技术真正普及开来。更强的成本竞争力仍旧是取得成功的关键因素。


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