朱黎輝：提高光電轉換效率是光伏發(fā)電發(fā)展方向

今年中國光伏發(fā)電并網容量的目標是達到13GW，實際情況卻與此相距不小。隨著進一步支持政策呼之欲出，光伏產業(yè)有望進入藍海。

對此，中國光伏產業(yè)聯(lián)盟專家組成員、中國電子材料行業(yè)協(xié)會半導體材料分會秘書長朱黎輝在接受記者專訪時表示，提高光伏發(fā)電的光電轉換效率是未來主攻方向，尤其是CFZ技術代表著行業(yè)發(fā)展方向。同時，要促進光伏產業(yè)發(fā)展，進一步加大補貼支持政策力度必不可少。

光伏產業(yè)回暖

記者：中國光伏行業(yè)的現(xiàn)狀怎樣?

朱黎輝：2007年到2013年，我國晶硅電池產量都是世界第一，遠超過美國、日本和歐洲。2012年前后，我國光伏產業(yè)經歷了一輪低迷期。當時國內大大小小1000條生產線中停掉了大約800條。

從去年起，為支持光伏產業(yè)發(fā)展，我國一共下發(fā)了包括四號文在內的十大文件，以改變過去九成以上光伏產品靠出口的狀況，拉動內需來發(fā)展光伏產業(yè)。光伏產業(yè)開始回暖，3000噸以上的多晶硅企業(yè)恢復了十五家;而有規(guī)模的單晶硅廠也恢復了七至八家。

一般而言，光伏發(fā)電的硅電池片生產有16道工序。比如投資一條六吋的集成電路生產線需10億美元，但投資一條6吋的156 156mm(多晶)或125 125 150mm(單晶)25兆瓦到30兆瓦的太陽能電池生產線，只需三千萬元，且大部分設備都已國產化。

據統(tǒng)計，2013年我國光伏電站新增裝機容量12吉瓦，而歐洲只裝了9吉瓦。我國的光伏安裝量已是世界第一。今年國家要求新增13吉瓦，到明年國內累計安裝太陽能電池要超過50吉瓦，相當于兩個三峽大壩。而到2020年國內累計安裝量要達到100吉瓦，到2050年達1120.96吉瓦，占全國總發(fā)電量的12.4%。以此來測算，到2050年我國光多晶硅的年產量就要達到80萬噸，是現(xiàn)在的八倍，市場空間巨大。

記者：面對如此大的發(fā)展空間，我國光伏產業(yè)應如何發(fā)展?

朱黎輝：中國的光伏生產線已具備世界先進水平，基本上所有生產線都能做到閉路循環(huán)、尾氣回收。同時，能耗較低。目前，美、德兩國生產多晶硅，每公斤需耗電120-150度，而我國徐州中能生產太陽能級多晶硅已能做到84度電/每公斤。下一步生產線還應加強綜合利用。

另外，從電池自身的發(fā)展來看，主流還是晶硅電池。其中多晶硅片占54.4%，直拉單晶硅片占34.3%，再加上帶硅，三者占有總量的85%到90%。

轉換效率上，薄膜電池較低，其他材料如異質結、多結、背結、高倍聚光電池等雖然其光電轉化效率能達到40%以上，但受制于成本限制等原因，尚難大批量采用。而多晶硅為15%-18%;直拉單晶為18%-20%;區(qū)熔法制單晶電池能達到25%以上。但區(qū)熔法制單晶電池成本較高，不宜推廣。

值得一提的是，天津中環(huán)半導體股份公司推出的CFZ技術，基本技術路徑是采用分類檔次較低的多晶原料，在特殊工藝條件下在實現(xiàn)技術性能的基礎上降低成本。其生產硅片的電池轉換效率可達24-26%。而通常前端太陽能電池片如高出百分之一的轉換效率，組件、逆變器、控制器等后端系統(tǒng)能降低大約7-8%的成本。

也就是說，若能把單晶硅的轉換效率從20%提高到24.5%。整個組件和系統(tǒng)成本能降低30%左右，每套設備甚至能夠降低成本高達百萬元以上。由此可見，提高硅片的光電轉換效率是今后的發(fā)展方向。

應加大補貼力度

記者：光伏發(fā)電的度電成本能降到何值?

朱黎輝：原材料價格不斷下降，為降低度電成本提供了很好的契機。我認為，還應推廣采用各國正在大力研發(fā)的冶金法(物理法)制造光伏電池級多晶硅原料，可進一步降低原材料成本。

其次，CFZ技術還可通過進一步完善降低成本：一是不斷改進熱場提高CZ和FZ的拉晶速度，提高單位產能。二是切得越薄越好，提高每公斤硅的切片量。目前中環(huán)股份的切片已能做到145微米級厚度，未來CFZ技術達產后要爭取實現(xiàn)100、90、80微米級厚度。

另外，目前國際上成熟的太陽能電池技術低倍聚光系統(tǒng)，一是使用轉換效率超過24%的背電極電池;其次利用聚光過程的量子效應，進一步將系統(tǒng)轉換效率提高到25.5%-26%，這是轉換效率方面的主要技術思路。而中環(huán)內蒙項目的聚光升級版系統(tǒng)，電池表面并非玻璃或硅膠的放大鏡，而是采用20到30米長、2-3米寬的反射聚光鏡，這就為降低系統(tǒng)成本打下了基礎。不過，聚光電池對材料要求高，可能只有區(qū)熔法或CFZ法生長的硅晶體才能滿足。

因此，未來實現(xiàn)度電成本0.4元并非沒有可能，還有可能更低。

記者：下一階段我國該從那些方面來促進光伏產業(yè)發(fā)展?

朱黎輝：我國光伏發(fā)電存在四方面問題：國家電網功能相對落后，智能化程度不高，全國還不能實現(xiàn)真正的統(tǒng)一調度;光伏發(fā)電并網補貼政策還不夠，各地補貼也不統(tǒng)一;各方面補貼和支持的資金落實不到位;國家目前在推廣分布式發(fā)電，但受國情影響，城市中以群體居住的樓房為主，企業(yè)普遍并不歡迎，難以協(xié)調住戶統(tǒng)一安裝。現(xiàn)在來看，利用荒地大面積搞光伏發(fā)電站似乎更受歡迎。

下一階段，從政策支持上來說，我認為主要還是要加大補貼力度。以德國為例，德國家庭屋頂太陽能發(fā)電設備可以與公共電網并網發(fā)電。政府一般以0.99馬克一度電收購，而居民的用電價格只有0.2馬克或0.3馬克。這相當于3倍至5倍的補貼。在1974年至1984年間，日本企業(yè)生產光伏發(fā)電設備可以免稅，同時購買光伏設備還可到國家報銷70%的費用。而中國目前各地補貼情況不同，江蘇可以達到1元以上，其他地方只有0.2-0.3元。