我國光伏設備技術發展現狀與趨勢研究

周立平

[摘 要] 光伏產品生產制造在當前是設備制造行業當中的新領域。目前，我國的光伏設備技術發展還處于初級發展階段，但由于其對于產業的結構調整和產業進步有著巨大的作用，因此得到了大力的推廣，并且也為設備制造業提供了極大的保障。本文主要對我國光伏設備技術的發展現狀進行了分析，并對其未來發展趨勢進行了進一步的討論，希望為相關人士提供一些有益參考。

[關鍵詞] 光伏設備技術；發展現狀；趨勢

[中圖分類號] TM914.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1671-0037（2017）4-62-3

Research on the Status and Trend of Development of Photovoltaic Equipment Technology in China

Zhou liping

（The Second Research Institute of China Electronics Technology Group， Zhengzhou Henan 450000）

Abstract： Photovoltaic products manufacturing is a new field in the current equipment manufacturing industry. The current phase of photovoltaic equipment technology development in our country is still in the primary stage of development， but due to its great effects on industrial structure adjustment and improvement， it has vigorously promoted， and also provides great protection for the equipment manufacturing industry. This paper mainly analyzed the present situation of photovoltaic equipment technology development in our country， and further discussed its future development trend， hoping to provide some beneficial reference for related people.

Key words： photovoltaic equipment technology； current situation of the development； trend

前言：光伏產業是我國新世紀的朝陽產業之一，近年來隨著社會的進步和發展，我國的光伏產業得到了整體上的持續進步和發展。同時，光伏設備技術近年來也得到了明顯的提升，少數領域已經達到了國際領先水平。可以說我國的光伏設備技術在當前已經步入到了一個新的發展階段，在未來也有著十分廣闊的發展前景。下面將對我國光伏設備技術發展及現狀以、未來的發展趨勢進行詳細的討論和分析。

1 光伏產業發展概述

近年來我國的經濟和社會得到了全面的進步和發展，在能源消耗方面的總量也開始逐漸的上升。國家統計中顯示，在2011年我國的能源消費量已經達到了34.8×108t標準煤，與美國相差無幾。大量的能源消耗給我國能源供給和環境保護工作的開展都帶來了一定的壓力。一方面，由于我國內需量過大，自有產量難以滿足供需，因此每年都需要大量的從國外進口煤炭和石油等能源。據海關總署統計，在2011年我國的石油和煤炭的進口量分別為2.53×108t和1.82×108t，從整體上看我國的能源供應對于外部有著比較大的依存度[1]。同時由于受到環境和域外的不良因素影響，當前階段波斯灣地區政局不穩，出現了動蕩現象，亞丁灣海盜猖獗，這些都給我國的能源安全進口帶來了威脅和不良的影響。另一方面，我國的能源消耗結構當中，有90%以上都是傳統化石能源。在進行燃燒的過程中這些化石會釋放出大量的溫室氣體和有毒有害的物質，不僅給環境上造成了不良影響，更是會嚴重威脅到人們的身體健康。這對于我國的社會穩定和科學發展觀的深入都將產生不利影響。因此，當前階段積極的探索新的能源利用方式，對于我國減少環境污染和資源短缺的問題來說顯得格外的重要，也是當前階段社會各界所關注的重點話題之一。

太陽能光伏設備技術是當前被社會所認為最有發展前景的一種能源新方式。不僅能進行發電生產，同時還能從硅材料成產加工和環保處理等方面產生重要的價值。當前階段可以說我國的光伏設備已經在行業當中取得了良好的信任和支持，得到了行業認可，越來越多的客戶從價格適中和技術進步的國產劇設備當中受益[2]。但同時，我們也需要認識到國內設備廠商的技術水平在當前的整體技術水平上仍然不夠高，尤其是高效電池工藝設備和信息化先進技術方面仍然無法與國外的一些大廠商比較，還需要不斷的創新和改造。

2 我國光伏設備技術發展現狀

我國在光伏技術的發展過程中，光伏設備企業從硅材料生產經營、硅片加工再到太陽能電池片等方面都已經有了相應的技術，并且已經形成了成套的供應能力。甚至在一些產品上已經開始進行出口，例如擴散爐、管式PECVD、單晶爐、多晶鑄錠爐、層壓機、檢測設備等。

硅材料加工設備主要為多晶鑄錠爐、單晶爐、切斷機、切方機、多線切割機、硅片檢測分選設備。其中，單晶爐得到的效果比較好，同時其性價比也較高，因此在國內市場占據了主要的統治地位。近年來，硅材料加工設備也開始逐漸的批量出口亞洲；多線切割機方面也已經取得了全面的突破；多晶硅鑄錠爐已經開始在我國很多企業當中投入了使用，說明了光伏設備技術在當前的發展是十分迅速的。

近年來，由于受到主流工藝上改良的影響，在晶硅電池常規生產線上已經逐漸的將工藝過程縮減到了6步，所使用到的設備也僅僅只包括了6種。主要為：單晶槽式制絨/多晶在線式制絨、擴散爐、在線濕法刻蝕機、PECVD、絲網印刷機及測試分選設備。當前階段，這些設備在國內已經都能實現全面的生產和使用，并且在核心技術上也得到了突破性的發展和應用，自動化水平明顯得到了提升，性價比也要比國外進口設備更高，市場前景十分廣闊。

從整體上來看，我國的光伏設備在當前已經得到了全面進步，并且在行業當中也建立起了比較好的信譽，得到了行業認可和支持，越來越多的客戶開始選擇國內的設備的行使用。在技術手段上的水平也越來越高，促使國產設備得到了整體進步。但與此同時我們也應當認識到當前我們還是存在著一定的不足之處，雖然在設備生產上技術水平得到了全面的提升，但與國外的一些先進的生產商相比當中還是存在著一定的差距，在信息化水平上也遠遠落后，對此還需要積極的借鑒和學習，促使我國的光伏設備能得到更穩定的發展。

2.1 硅片生產

從多晶鑄錠（單晶拉棒）、開方、切片到硅片檢測分選設備，近年來我國對這部分工作的開展十分重視，并且在單晶爐方面已經實現了全面的批量出口。當前階段的國產多晶硅鑄錠爐在溫度和工藝等方面的控制都已經得到了明顯的提升，并且達到了國際領先水平，性價比較高，在國內占據大部分的市場。我國的多線切割機在當前雖然已經生產樣機，但由于受到穩定性和良品率等方面的影響，在生產線上的應用比較受限制。在硅片分選設備中的高產能（>3 000 pcs/hr）設備還主要依賴進口，但是國內當前很多的廠家已經能夠提供硅片多功能分選設備的方案，包括檢測硅片厚度和表面劃痕等，并且開始在英利等國內大廠進行使用。

2.2 電池片生產

在電池片生產當中使用的單晶槽式制絨機，除了光伏起步階段使用的進口設備外，區域階段90% 以上為國產產品。2012年以前主要使用進口的RENA和SCHMID，在幾年的發展和經驗積累當中逐漸的讓技術更加的成熟和進步，例如深圳捷佳偉創，2015年國內新增電池產業當中已經開始廣泛的使用了國產多晶在線式制絨設備，并且當前已經與很多的下游電池廠商進行了合作研發[3]。

擴散爐方面經歷了開管-閉管-全封閉（軟著陸）-負壓擴散幾個階段，當前很多的電池企業都采用了國產設備。由于能夠實現有效的提升擴散均勻性和產能，降低能耗，實現高方阻（目前70Ω/□，目標90～100Ω/□），2015年，在當前國內幾個較大的產線中，已開始大量使用負壓擴散爐，主要設備生產廠商包括七星華創、豐盛、捷佳創、中電科技48所等[4]。

2.3 絲網印刷機

單印絲網印刷機在當前的國內已經實現了全面的生產，雙軌二次印刷仍然主要使用國外進口設備。在2014年我國開始逐漸的對單軌絲網印刷機進行研究，并逐步促使其得到完善，現階段其穩定性和一致性等方面已經明顯得到了改善，與國際領先水平已經比較接近[5]。在產能指標上甚至已經能超越進口設備。從2015年開始我國大范圍的進行了印刷設備的更新和技術含量的提升。由于當中的技術含量要求過高，因此并沒有得到廣泛的應用，在國內市場上主要使用的還是英國或者意大利等進口設備。

3 我國光伏設備技術發展趨勢

3.1 向自動化高效能方向發展

提升產品的使用性能，降低整體的投入成本是未來光伏設備發展的主要方向。因此，當前階段需要從合適的尺寸和工藝技術等方面入手進行深入化的研究，促使其得到基礎性的保障。同時要提升單機自動化的水平，促使單機生產效率和成本維護等方面能得到有效的控制，這也是日后光伏設備的主要發展方向。與手工方式相比，自動化的方式能夠有效的提升生產效率，也能減少人工操作上的一些不良污染現象或者操作失誤問題的發生，促使生產經營成本能得到有效的控制。就拿當前主流的多晶硅156mm×15mm的方硅片生產來說，通過機械化的自動生產方式能夠實現全面的自動傳輸和在線檢測，這對于行業的進步和產能的全面提升將產生重要的價值，更加能提升其產品質量和穩定性能[6]。

3.2 設備研制與工藝開發之間關系更加密切

設備研制與工藝開發之間的緊密結合是未來發展中的一項主要趨勢。通過建立工藝示范線，結合先進的工藝技術和設備研制等能促使整個設備的研發周期明顯的簡短，并且也能促使先進的工藝得到有效的應用，更加能降低設備上的誰使用成本，對于國內的光伏企業來說這將促使他們在市場上進一步提升核心競爭力。同時，在設備的研制過程中，相應的配件也將得到提升和改進，對于促使行業的先進化和國際化發展也能產生積極的影響，促使其與國際接軌。此外，當前階段的光伏行業發展十分的迅速，當中也蘊含著大量的商機，只要抓住這個機會，努力的將設備研制和工藝開發融合到一起，就能有效避免出現惡性競爭現象，并且能促使企業在行業中得到進一步的發展。

結語：光伏產業是新世紀發展當中的朝陽產業，是能促進社會和諧穩定發展，減少資源短缺現象的一項重要措施，也是提升競技發展效果的重要組成部分。當前階段，我國的光伏設備在發展過程中仍然有很多的不足之處，同時也面臨著社會巨大壓力，但只要能不斷的進行研究，積極拓展國內市場，就一定能促使光伏產業得到更好的發展。

參考文獻：

[1] 陳斯琴，趙忠秀，劉旭東.光伏產業政策優化路徑分析[J].現代管理科學，2016（6）：174-183.

[2] 胡靜，黃碧斌，李瓊慧，程艷從.我國分布式光伏發電政策實施效果評價[J].供用電，2016（5）：55-69.

[3] 鄭瑞澄，王敏，李博佳，張昕宇，何濤.中國太陽能熱利用技術“十二五”進展與“十三五”展望[J].太陽能，2016（5）：245-256.

[4] 王斯成，吳達成.我國光伏政策的回顧和展望（上）[J].太陽能，2016（6）：21-56.

[5] 馬丁.以電代煤戰略的機遇與挑戰[J].環境與可持續發展，2016（5）：81-82.

[6] 邱壽豐，陳巧燕.我國分布式光伏發電補貼政策的經濟效應研究[J].價格理論與實踐，2016（8）：88-93.