第一節(jié) 柔性太陽能電池組件產(chǎn)業(yè)主要替代品概述

超薄柔性硅電池將為太陽能發(fā)電業(yè)提供替代方案。

伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校(University of Illinois，Urbana-Champaign)材料科學(xué)與工程系教授約翰·羅杰斯(John A. Rogers)及其 研究 團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一項(xiàng)新技術(shù)，使得在塑料、布料等材料印上半透明的超薄柔性硅電池成為可能。

1、太陽能穿上身

如果該技術(shù)最終能大規(guī)模應(yīng)用，將為如今普遍固定在屋頂上的太陽能發(fā)電 行業(yè) 提供一種替代方案，使其早日走下屋頂。新型硅電池既可印在塑料卷的表面，開創(chuàng)多種功用，又可印在T恤或其他衣物上，在人們穿著時(shí)采集能量。

羅杰斯博士及其團(tuán)隊(duì)使用標(biāo)準(zhǔn)印刷術(shù)制造的這種太陽能硅電池，其厚度不足傳統(tǒng)工藝制造硅電池的十分之一。此外，電池陣列可以緊緊裹住一支鉛筆，顯示其柔性也十分優(yōu)秀。技術(shù)已授權(quán)給位于北卡羅來納州達(dá)勒姆(Durham)的半導(dǎo)體公司Semprius，公司計(jì)劃在一年內(nèi)推出用以制造這種硅電池的模塊。

加利福尼亞大學(xué)伯克利分校(the University of California, Berkeley)電氣工程師及助理教授艾里?杰維(Ali Javey)在《自然材料》(Nature Materials)雜志上發(fā)表評(píng)論指出，羅杰斯博士的方法為大規(guī)模生產(chǎn)高效高韌性的太陽能電池提供了新思路。

傳統(tǒng)工藝制造的太陽能硅電池剛硬、沉重且不透明，但由于穩(wěn)定、高效的特性，以及用之不竭的硅資源，使其依然在市場(chǎng)中占據(jù)主流。不過硅的易脆性最終還是限制了其應(yīng)用范圍。杰維博士稱：“羅杰斯博士已解決了技術(shù)上的一系列障礙，新技術(shù)可以從硅或其他無機(jī)物中截取薄層，并將這些薄層附著在其他材料的表面之上。”

2、新制硅工藝

羅杰斯博士及其團(tuán)隊(duì)在過去5年里一直在進(jìn)行柔性電子元件的研發(fā)，這項(xiàng)技術(shù)無非是他們先前 研究 的后續(xù)成果。羅杰斯博士稱，他們會(huì)先用標(biāo)準(zhǔn)平板印刷術(shù)將薄薄的太陽能電池安裝到半導(dǎo)體晶片上，而后用一枚軟橡皮印章轉(zhuǎn)移到其他材料上。

印章的黏性表面能吸附起硅電池，可以把此時(shí)硅電池想象成印章上的‘墨水’，隨后用印章將電池印到其他材料，譬如塑料上面。

哈佛大學(xué)化學(xué)與化學(xué)生物學(xué)教授、著名化學(xué)家喬治?懷特賽茲(George M. Whitesides)稱，羅杰斯博士的 研究 成果一方面依托于近年來制硅技術(shù)的進(jìn)步，另一方面也克服了硅無法大規(guī)模應(yīng)用的根本缺陷。

羅杰斯博士將無機(jī)物截取技術(shù)應(yīng)用到制硅領(lǐng)域，克服了傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的硅缺乏柔性的根本缺陷。新技術(shù)既保留了傳統(tǒng)制硅工藝，又為相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)。

第二節(jié) 柔性太陽能電池組件產(chǎn)業(yè)主要替代品 行業(yè) 發(fā)展現(xiàn)狀

一、生產(chǎn)現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量少，研發(fā)單位主要為高等院校和 研究 所，廠商不具備自主研發(fā)能力，而研發(fā)單位又與生產(chǎn)脫節(jié)，因此導(dǎo)致國(guó)內(nèi)柔性太陽能電池組件生產(chǎn)受到限制。

二、技術(shù)現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)柔性電池的研發(fā)和做封裝有南開大學(xué)、航天811所、中科院半導(dǎo)體所等等，上海太陽能工程技術(shù) 研究 中心具有柔性襯底和玻璃襯底非晶硅薄膜太陽電池研制線。

三、應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，柔性太陽能電池組件替代傳統(tǒng)的太陽能電池組件在未來將成為可能，目前已經(jīng)生產(chǎn)出柔性太陽能電池路燈產(chǎn)品，替代傳統(tǒng)的路燈，另外也已經(jīng)生產(chǎn)出應(yīng)急電源，配合野外無電時(shí)的應(yīng)急使用,支持手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、PDA、Mp3、IPod、MP4等數(shù)碼產(chǎn)品充電。

第三節(jié) 柔性太陽能電池組件產(chǎn)業(yè)主要替代品替代性評(píng)價(jià)

柔性太陽能電池是世界太陽能產(chǎn)業(yè)的新興技術(shù)，我國(guó)仍處于研發(fā)階段，柔性太陽能電池實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，仍需一段時(shí)間。柔性太陽能電池組件可以替代目前發(fā)展較快的薄膜太陽能電池。

第四節(jié) 柔性太陽能電池組件產(chǎn)業(yè)布局情況

國(guó)內(nèi)首個(gè)“非晶硅柔性太陽能電池生產(chǎn)基地”落戶廈門。

隨著科技的發(fā)展，太陽能產(chǎn)品越來越受關(guān)注。2008年1月19日，國(guó)內(nèi)首個(gè)“非晶硅柔性太陽能電池生產(chǎn)基地”在廈門海滄冠宇科技園區(qū)揭牌儀式上宣布啟用。該基地生產(chǎn)的太陽能路燈、太陽能電池等新能源產(chǎn)品將大量上市。

第五節(jié) 柔性太陽能電池組件產(chǎn)業(yè)布局的影響因素

一、環(huán)境因素

“低碳經(jīng)濟(jì)”已成為全世界聚焦的話題。中國(guó)作為負(fù)責(zé)任的發(fā)展中大國(guó)，提出了“到2020年全國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%”的減排承諾，包括太陽能在內(nèi)的新能源正肩負(fù)著節(jié)能減排的歷史重任。在低碳經(jīng)濟(jì)的催化下，2010年全國(guó)太陽能產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入全面升級(jí)時(shí)代。

在倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保、低碳經(jīng)濟(jì)的全球背景下，太陽能 行業(yè) 的適時(shí)擴(kuò)張便成為了順應(yīng)時(shí)代潮流的歷程。技術(shù)給予市場(chǎng)的是劃時(shí)代的創(chuàng)新，市場(chǎng)給予技術(shù)的則是巨大的需求。我國(guó)柔性太陽能電池組件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有良好的環(huán)境。

二、經(jīng)濟(jì)因素

2009年，我國(guó)成功地應(yīng)對(duì)國(guó)際金融危機(jī)和世界經(jīng)濟(jì)衰退帶來的巨大沖擊，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)達(dá)到8.7%的速度，明顯超過了年初制定的保8％的預(yù)期目標(biāo)。2010年我國(guó)的經(jīng)濟(jì)走勢(shì)會(huì)好于去年，企穩(wěn)回升的勢(shì)頭能夠延續(xù)下去。中國(guó)經(jīng)濟(jì)內(nèi)部增長(zhǎng)潛力巨大，盡管未來經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度會(huì)放緩到10％以下，但潛在增長(zhǎng)率仍可保持在9％左右。綜合考慮國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)潛力、2009年出臺(tái)的經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃在2010年的延續(xù)作用，以及世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的勢(shì)頭，結(jié)合國(guó)務(wù)院發(fā)展 研究 中心宏觀部的模型預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)2010年我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)至少將回升到9％以上，出口增長(zhǎng)10％左右，居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)可以控制在3％。如果世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇更為有力，中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度很可能超過10％。

三、政策因素

在中國(guó)經(jīng)濟(jì)率先復(fù)蘇的背景下，宏觀調(diào)控政策備受各界關(guān)注。中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議明確提出，2010年要保持宏觀經(jīng)濟(jì)政策的連續(xù)性和穩(wěn)定性，繼續(xù)實(shí)施積極的財(cái)政政策和適度寬松的貨幣政策，同時(shí)根據(jù)新形勢(shì)新情況著力提高政策的針對(duì)性和靈活性。盡管措辭基調(diào)未變，但政策的內(nèi)涵和實(shí)施的重點(diǎn)或?qū)l(fā)生微妙變化，“針對(duì)性和靈活性”將可能成為未來政策調(diào)控的關(guān)鍵詞。一個(gè)寬松的政策環(huán)境對(duì)柔性太陽能電池的創(chuàng)新和市場(chǎng)拓展都有一定的積極促進(jìn)作用。

四、市場(chǎng)因素

太陽能電池市場(chǎng)需求一度因金融風(fēng)暴拖累，2009年成長(zhǎng)受阻，近期需求再度回溫，2013年全球太陽能電池市場(chǎng)規(guī)模將成長(zhǎng)為1，210萬千瓦，為2006年度的8倍，而我國(guó)是全球太陽能電池市場(chǎng)中最具有潛力的國(guó)家。柔性太陽能電池可直接將太陽能收集到聚合材料中，從而使生產(chǎn)成本大幅度下降。這種柔性太陽能電池的應(yīng)用前景將十分看好。

第六節(jié) 柔性太陽能電池組件產(chǎn)業(yè)布局的發(fā)展展望

目前，中國(guó)已成為全球主要的太陽能電池生產(chǎn)國(guó)。2006年全國(guó)太陽能電池的產(chǎn)量為438MW，2007年全國(guó)太陽能電池產(chǎn)量為1188MW。中國(guó)已經(jīng)成超越歐洲、日本為世界太陽能電池生產(chǎn)第一大國(guó)。2008年的產(chǎn)量繼續(xù)提高，達(dá)到了200萬千瓦。中國(guó)太陽能電池的國(guó)際市場(chǎng)份額和技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力大幅提高。在產(chǎn)業(yè)布局上，中國(guó)太陽能電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了一定的集聚態(tài)勢(shì)。在長(zhǎng)三角、環(huán)渤海、珠三角、中西部地區(qū)，已經(jīng)形成了各具特色的太陽能產(chǎn)業(yè)集群。

隨著太陽能電池技術(shù)水平的提高，原有太陽能電池企業(yè)將逐步調(diào)整其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，逐步增加高附加值產(chǎn)品——薄膜太陽能電池，柔性太陽能電池的產(chǎn)品比重。未來，柔性太陽能電池的產(chǎn)業(yè)布局仍將在長(zhǎng)三角、環(huán)渤海、珠三角、中西部地區(qū)，形成各具特色的太陽能產(chǎn)業(yè)集群。

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