详细介绍光伏材料制作与应用专业

石墨在太阳能光伏发电领域的应用主要集中在多晶硅原材料制造、单晶硅棒拉制以及多晶硅锭铸造等环节，由于碳素石墨材料密度、硬度、抗压度都非常好，具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、良导电性、性能稳定等优点，在太阳能光伏发电产业的上游——硅片制造环节，碳素石墨材料可制成硅石料的加热容器——石墨坩埚，可作为提纯多晶硅、拉制硅棒、制造硅锭的热场，也可以将其做成在晶硅切片过程要用到的“垫子”等，由于碳素的卓越性能表现，至今尚无其他材料可以取代，而这些碳素石墨材料制品无疑成为太阳能光伏发电产业链上游关键设备的制造基础。

光伏被定义为射线能量的直接转换。在实际应用中通常指太阳能向电能的转换，即太阳能光伏。它的实现方式主要是通过利用硅等半导体材料所制成的太阳能电板，利用光照产生直流电，比如我们日常生活中随处可见的太阳能电池。

光伏技术具备很多优势：比如没有任何机械运转部件；除了日照外，不需其它任何"燃料"，在太阳光直射和斜射情况下都可以工作；而且从站址的选择来说，也十分方便灵活，城市中的楼顶、空地都可以被应用。自1958年起，太阳能光伏效应以太阳能电池的形式在空间卫星的供能领域首次得到应用。时至今日，小至自动停车计费器的供能、屋顶太阳能板，大至面积广阔的太阳能发电中心，其在发电领域的应用已经遍及全球。

太阳能是一种快速增长的能源形式，太阳能市场在过去十年中也取得了长足发展。据资料，按年均太阳能系统装机容量计算，全球太阳能市场复合年均增长率达47.4%，从 2003 年的598MW 增长至2007年的2826MW。预测到2012年，年均太阳能系统装机容量可能进一步增至9917MW，而整个太阳能行业的销售额可能从2007年的 172亿美元增长至2012年的395亿美元。这种增长势头在很大程度上要归功于全球快速增加的市场需求、日益提高的上网电价和各种政府鼓励措施。

太阳能电池组件的组成及各部分的功能:

1)钢化玻璃用于保护发电主体(如电芯)，对透光率的选择有要求。1.透光率必须高(一般91%以上)；2.超白回火处理

2)EVA用于粘接钢化玻璃和发电主体(如电池)。透明EVA的质量直接影响部件的使用寿命。暴露在空气中的EVA容易老化变黄，从而影响组件的透光率，进而影响组件的发电质量。除了EVA本身的质量，组件厂商的层压工艺也有很大影响。比如EVA的粘接程度不达标，EVA与钢化玻璃、背板的粘接强度不够，就会导致EVA过早老化，影响元器件的使用寿命。

3)细胞的主要功能是发电。发电市场的主流是晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池，两者各有优缺点。设备成本相对较低，但消耗和电池成本较高，但光电转换效率也较高。更适合薄膜太阳能电池在室外阳光下发电，设备成本相对较高，但消耗和电池成本都很低。但是光电转换效率是晶体硅太阳能电池的一半以上，但是弱光效应很高。

4)EVA作用同上，主要是对发电主体和背板进行粘接封装。

5)背板功能、密封、绝缘、防水(一般TPT、TPE等材料必须抗老化，大部分元器件厂商的质保是25年。钢化玻璃和铝合金一般都可以，关键在于与背板和硅胶是否能达到要求。)

6)铝合金保护层压板，起到一定的密封和支撑作用。

7)接线盒保护整个发电系统，起到电流中转站的作用。如果组件的短路接线盒自动断开短路电池串，接线盒中防止整个系统烧坏最重要的就是二极管的选择。根据组件中电池单元的类型不同，对应的二极管也不同。

8)硅胶的密封功能，用于密封组件与铝合金框架、组件、接线盒之间的连接处。有些公司用双面胶和泡沫代替硅胶。硅胶在国内应用广泛，工艺简单，方便，易操作，成本低。

光伏产业，简称PV(photovoltaic)。我国76%的国土光照充沛，光能资源分布较为均匀；与水电、风电、核电等相比，太阳能发电没有任何排放和噪声，应用技术成熟，安全可靠；除大规模并网发电和离网应用外，太阳能还可以通过抽水、超导、蓄电池、制氢等多种方式储存， 太阳能+蓄能几乎可以满足中国未来稳定的能源需求。

太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源，发达国家正在把太阳能的开发利用作为能源革命主要内容长期规划，光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一 爆炸式发展的行业。

利用太阳能的最佳方式是光伏转换，就是利用光伏效应，使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。以硅材料的应用开发形成的光电转换产业链条称之为“光伏产业”，包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。

产业优势

1、永不枯竭。

2、采集太阳能的地点的地理位置要求不高；相对而言，水电站或风电站对地理位置要求则比较高。

3、建立太阳能发电站所需的时间和成本都比水电站要低。

4、使用太阳能不会造成环境污染，是理想的绿色能源。但原料开采和生产光伏产品过程中也会消耗大量能源和造成污染 。

5、适用范围广，就算一般家庭也可以利用太阳能发电。

也因此，世界各国为了更有效地开采和使用太阳能，不断地发展着太阳能光伏组件技术，尽可能地利用这个“永不枯竭”的能源。

迅猛发展

由于国际上对于太阳能光伏电池的需求日益庞大，越来越多国内企业成为光伏电池的OEM工厂，并且借此机会不断发展壮大。美国的新能源政策为国内光伏企业提供了一个发展良机，一些国内的行业龙头已经开始在美国成立承包光伏发电项目的子公司，积极进军当地光伏发电市场。

中国的光伏产业有95%的市场都在国外，国内的应用还是十分有限。长期来看，中国再不广泛应用太阳能光伏发电技术，中国经济发展所遇到的能源问题将会越来越严重，能源问题必定成为中国经济发展的巨大障碍。中国是太阳能资源丰富的国家之一。中国有荒漠面积108万平方公里，主要分布在光照资源丰富的西北地区。1平方公里面积可安装100兆瓦光伏阵列，每年可发电1.5亿度；如果开发利用1%的荒漠，就可以发出相当于中国2003年全年的耗电量。在中国的北方、沿海等很多地区，每年的日照量都在2000小时以上，海南更是达到了2400小时以上，是名副其实的太阳能资源大国。可见，中国具备了广泛应用光伏发电技术的地理条件。

中国政府在也出台了一些关于发展新能源的政策。其中以最近出台的《关于实施金太阳示范工程的通知》最为引人注目。该通知重点支持用户侧并网光伏发电、独立光伏发电、大型并网光伏发电等示范项目建设，以及硅材料提纯、并网运行等光伏发电关键技术产业化和相关基础能力建设，并根据技术先进程度、市场

光伏产业

发展状况等确定各类示范项目的单位投资补助上限。对并网光伏发电项目，原则上按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50%给予补助；其中偏远无电地区的独立光伏发电系统按总投资的70%给予补助；对于光伏发电关键技术产业化和基础能力建设项目，主要通过贴息和补助的方式给予支持。

这一政策推动中国从光伏电池的代工工厂逐渐成为太阳能光伏发电强国。对于这一历史良机，国内光伏企业所面对同行的挑战其实更为严峻。只有不断地提升光伏产品质量，打通国内、国际销售渠道，才能更好地利用机会，将企业做大做强。