太阳能电池材料的研究进展
新能源材料及其应用研究进展
新能源材料及其应用研究进展随着能源和环境问题的日益突出，大众开始关注新能源材料的研究和应用。
新能源材料不仅能够满足人们的能源需求，同时能够保护环境和节省能源。
本文将重点介绍新能源材料及其应用研究进展。
一、太阳能电池材料太阳能电池是一种典型的新能源材料，它利用太阳能转换为电能。
太阳能电池材料的研究非常活跃，目前主要研究方向包括硅基太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池和量子点太阳能电池。
其中，钙钛矿太阳能电池是研究的热点之一。
钙钛矿太阳能电池具有高效、稳定、廉价等优点，在低光强条件下也能够产生高电流。
但是，钙钛矿太阳能电池还存在着光热稳定性较差、含铅、含脆性等问题。
研究者们正在努力解决这些问题，提高钙钛矿太阳能电池的稳定性和可靠性。
二、电池材料电池是储存和释放能量的设备，随着电子产品的普及，对电池的需求也越来越大。
传统电池材料主要包括铅酸、镍氢、锂离子等。
而目前，研究者们正在研究新型电池材料，例如钠离子电池、锌空气电池、草酸锂电池等。
这些电池材料具有能源密度高、效率高、环境友好等优点。
然而，这些新型电池材料的研究还面临着电化学反应机理不清晰、热稳定性不佳等问题。
因此，需要更多的研究来解决这些问题，推广和应用这些新型电池材料。
三、光催化材料光催化材料是一种利用光能催化产生化学反应的材料。
它被广泛应用于空气净化、水处理、二氧化碳还原等领域中。
光催化材料的研究正在不断地发展，常见的光催化材料包括钛酸盐、氧化锌、氧化铟等。
但是，这些光催化材料的光吸收能力较差，光催化活性较低。
因此，研究者们在材料设计和制备方面进行了大量的研究，例如结构优化、复合材料等。
这些新型光催化材料已经显示出了更高的光吸收和催化活性。
四、燃料电池材料燃料电池是一种将氢气和氧气催化生成电能的设备。
燃料电池材料的研究已经取得了很大的进展，主要包括聚合物电解质燃料电池、固体氧化物燃料电池、直接甲醇燃料电池等。
这些燃料电池材料具有能源密度高、效率高、环保等优点。
钙钛矿太阳能电池研究进展
钙钛矿太阳能电池研究进展一、本文概述随着全球对可再生能源需求的日益增长，钙钛矿太阳能电池作为一种新兴的光伏技术，近年来受到了广泛关注。
钙钛矿材料因其独特的光电性质和可调带隙结构，在太阳能电池领域展现出了巨大的应用潜力。
本文旨在全面综述钙钛矿太阳能电池的研究进展，从材料设计、电池结构、制备工艺到性能优化等方面进行深入探讨。
我们将首先回顾钙钛矿太阳能电池的发展历程，然后重点介绍其基本原理、关键材料和最新研究成果。
本文还将讨论钙钛矿太阳能电池当前面临的挑战，如稳定性、可重复性和大面积制备等问题，并展望未来的发展方向。
通过本文的综述，我们期望能为读者提供一个全面而深入的了解钙钛矿太阳能电池的研究进展和前景的视角。
二、钙钛矿太阳能电池的发展历程钙钛矿太阳能电池的发展历程可以追溯到21世纪初。
在2009年，日本科学家Miyasaka首次将钙钛矿材料应用于染料敏化太阳能电池中，实现了约8%的光电转换效率，这一开创性的研究为钙钛矿太阳能电池的发展奠定了基础。
然而，初期的钙钛矿太阳能电池效率较低，稳定性差，难以应用于实际生产中。
随后，科研人员通过不断改进材料组成、优化电池结构、提高制备工艺等方法，逐步提高了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性。
2012年，韩国科学家Park和Grätzel等人成功制备出了光电转换效率超过9%的钙钛矿太阳能电池，这一突破性的成果引起了全球科研人员的广泛关注。
进入21世纪10年代后期，钙钛矿太阳能电池的研究进入了快速发展阶段。
科研人员通过深入研究钙钛矿材料的物理化学性质、界面工程、载流子传输机制等方面，不断优化电池性能。
随着制备技术的不断进步，钙钛矿太阳能电池的尺寸逐渐增大，从最初的微米级发展到厘米级，甚至更大面积的柔性电池，使得钙钛矿太阳能电池在商业化应用中展现出巨大的潜力。
目前，钙钛矿太阳能电池的最高光电转换效率已经超过25%，并且在大面积模块制备、稳定性提升等方面也取得了显著进展。
太阳能光电池的研究进展及未来发展趋势
太阳能光电池的研究进展及未来发展趋势随着气候变化和能源需求增长，太阳能光电池作为一种清洁可再生能源技术正在逐步成为可持续能源的主要来源。
自从太阳能光电池技术诞生以来，它不断的得到了改进和发展，不仅在效率上有所提高，而且在成本上也有所下降。
本文将讨论太阳能光电池的研究进展及未来发展趋势。
1. 太阳能光电池的基本原理太阳能光电池是利用半导体材料的光电效应来将太阳光能转化成电能的一种电池。
太阳光可以激发半导体中的电子，使其从价带跃迁到导带，从而形成电子空穴对，这些释放出来的电子和空穴可以通过电极输出电流和电压。
2. 太阳能光电池的技术类型在现今的太阳能光电池技术中，常见的有多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池等多种类型，不同类型的太阳能光电池由于其不同的材料、制作工艺和结构形式，具有不同的性能以及优缺点。
多晶硅太阳能电池因其制作工艺简单、成本低廉又易于大面积生产而被广泛应用。
但其发电效率较低，大量生产也会带来环境污染问题。
单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池相比效率更高，但生产过程更加复杂，成本也更高。
而且，单晶硅太阳能电池需要较高的制造温度，会导致能源、时间和成本的浪费。
薄膜太阳能电池制作件薄如膜，具有制造成本低、透明性好、重量轻、柔韧和可弯曲等特点。
但其效率往往比单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池低。
3. 太阳能光电池的研究进展太阳能光电池的研究和发展已经持续数十年。
在过去几年中，太阳能光电池技术的性能有了显著提高，其效率不断攀升。
例如，通过将钙钛矿结构引入到晶体硅太阳能电池中，科学家开发出了钙钛矿晶体硅太阳能电池，其效率可以达到约25％，这种新型太阳能电池具有高效、制备简单等优点，成为热门研究领域之一。
另一方面，薄膜太阳能电池也在近年来得到了广泛关注。
研究人员将新的化合物引入到薄膜太阳能电池制造中，可以将其效率提高到约19％。
这种新型的薄膜太阳能电池具有能量密度高、生产成本低等优点。
有机异质结太阳能电池研究进展
有机异质结太阳能电池研究进展有机异质结太阳能电池是一种新型的光电转换器件，由有机半导体材料和无机半导体材料组成。
它具有制备简单、成本低廉、可柔性化和透明化等特点，被广泛认为是未来太阳能电池的发展方向之一、本文将介绍有机异质结太阳能电池的研究进展，包括结构设计、材料选择与优化、性能提升策略以及应用前景等方面。
一、有机异质结太阳能电池的结构设计有机异质结太阳能电池的结构一般由透明导电玻璃基底、有机电子传输层、有机光吸收层、无机电子传输层和金属电极等组成。
其中，有机光吸收层是整个器件的关键部分，它能够吸收光能，并将其转化为电能。
对于结构设计，需要在光吸收层和电子传输层之间形成一个能够有效分离电子和空穴的界面，从而提高光电转换效率。
二、有机异质结太阳能电池的材料选择与优化有机光吸收材料是有机异质结太阳能电池的关键材料之一，其光吸收性能、电子传输性能和稳定性等特性直接影响器件的光电转换效率。
研究人员通过合理选择有机材料，如聚合物、过渡金属配合物和有机-无机杂化材料等，来改善器件的性能。
此外，还可以通过调控材料的分子结构、掺杂和界面改性等手段，进一步提升器件的性能。
三、有机异质结太阳能电池的性能提升策略为了提高有机异质结太阳能电池的光电转换效率，研究人员采取了多种策略。
例如，引入介质层或增加界面的修饰层，可以改善电子传输和光吸收的效果。
同时，采用光谱调控、界面优化和器件结构优化等技术，也能够提高器件的光电转换效率。
此外，还可以通过多接合异质结或向复合材料发展等方法，提高器件的稳定性和可靠性。
四、有机异质结太阳能电池的应用前景综上所述，有机异质结太阳能电池是一种具有广泛应用前景的光电转换器件。
通过不断优化材料选择、结构设计和性能提升策略，有机异质结太阳能电池的光电转换效率和稳定性将得到进一步提高。
预计在未来几年，有机异质结太阳能电池将成为太阳能领域的重要研究方向之一。
太阳能电池的研究进展
太阳能电池的研究进展太阳能电池是一种将太阳能直接转化为电能的光伏发电装置。
它以太阳能为能源，不产生二氧化碳等有害物质，不污染环境，具有高效、可靠、可再生等优点，因此被广泛应用于太阳能发电、宇宙航天、电子产品等领域。
近年来，太阳能电池的研究进展有以下几个方面：1. 提高太阳能转换效率太阳能电池转换效率是衡量其性能的重要指标，一直是科学家们研究太阳能电池的重要方向。
近年来，通过改进太阳能电池的结构、材料及工艺等方法，不断提高太阳能电池的转换效率。
比如，第三代太阳能电池（DSSC）采用锗、锗硒合金等新型材料，有效提高了光电转换效率；钙钛矿太阳能电池的研究也在不断提高运用效率，如2019年4月中山大学研究团队报道的钙钛矿太阳能电池实现了21.4%的转换效率，创造了新的世界纪录。
2. 开发新型材料太阳能电池的性能与材料密切相关，科学家们不断开发新型太阳能电池材料。
锗、钒氧化物、钙钛矿、有机物等材料都被应用于太阳能电池的研究中。
近年来，钙钛矿太阳能电池受到了广泛关注，因其具有较高的转换效率、优异的光吸收性能和材料丰富性等优点，这也促进了钙钛矿太阳能电池的发展。
目前，已有一些大规模应用的企业开始推广使用钙钛矿太阳能电池。
3. 制备低成本且高效率太阳能电池目前，太阳能电池的制备成本较高，主要集中在材料、工艺和设备等方面。
科学家近年来致力于研究低成本的太阳能电池材料和制备工艺，例如由有机半导体材料制造的薄膜太阳能电池，价格低廉、重量轻，可以实现柔性化制备；太阳能电池的制造工艺采用印刷、溶液法等技术也在不断提高，这使制造成本有望降低。
比如，德国汉堡大学的科学家们近期成功制造了一种采用印刷技术制备的钙钛矿太阳能电池，该太阳能电池仅用了2美分左右的成本，低成本高效率是其最大的特点。
总之，太阳能电池在能源领域的应用有着广阔的前景，科学家们的不断研究和创新促使太阳能电池的性能得到不断提高，制造成本逐渐降低，助力于实现可持续发展和环境友好。
太阳能电池的研究现状及发展前景
太阳能电池的研究现状及发展前景太阳能电池是一种将太阳光能直接转化为电能的器件。
它是现代清洁能源领域中备受瞩目的技术之一。
随着对环境污染和非可再生能源的担忧日益增加，太阳能电池作为一种可持续发展和环保的选择，正变得越来越热门。
本文将介绍太阳能电池的研究现状及发展前景。
一、太阳能电池的研究现状太阳能电池是利用半导体材料制成的电池，其工作原理是将光子能量转化为电子能量。
现在最常用的太阳能电池是硅基太阳能电池。
硅基太阳能电池已发展了几十年，其效率已经逐渐接近极限。
然而，硅基太阳能电池的成本仍然比较高，对大规模应用来说仍然不够经济实惠。
为了降低成本同时提高太阳能电池的效率，研究人员正在寻找替代性材料。
一些新兴材料被广泛研究，如钙钛矿、有机太阳能电池和复合太阳能电池等。
其中，钙钛矿太阳能电池由于其高效率和低成本而备受关注。
与硅基太阳能电池相比，钙钛矿太阳能电池不但具有更高效率，而且材料成本也更便宜。
因此，钙钛矿太阳能电池被认为是一种有望在未来大规模应用的技术。
二、太阳能电池的发展前景随着对环境污染和非可再生能源的担忧日益增加，太阳能电池作为一种可持续发展和环保的选择越来越受到重视。
据国际能源机构预测，到2030年，太阳能电力将成为全球电力消费量中最大的单一来源之一。
在未来几年中，太阳能电池技术将继续发展，效率将逐步提高，成本也将进一步下降。
此外，在不断涌现的新材料和新技术的推动下，太阳能电池将不断完善，性能将不断提升。
总的来说，太阳能电池是一种前景广阔的清洁能源技术。
它可以为世界各地的人们提供可靠、廉价的电力，同时帮助我们减少对环境的破坏，降低对化石燃料的依赖。
因此，在国际上，太阳能电池技术被认为是实现可持续发展的关键技术之一。
三、结语太阳能电池作为一种可持续发展和环保的技术，已经成为了清洁能源领域中备受瞩目的一种技术。
虽然目前太阳能电池的研究仍在进行之中，但已经取得了很大的进展。
未来，随着新材料和新技术的涌现，太阳能电池将变得更加高效、便宜和可靠，同时也将为我们提供更多的清洁能源选择。
太阳能电池技术的新进展和未来发展趋势
太阳能电池技术的新进展和未来发展趋势太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的设备，被广泛应用于领域如太阳能发电、户外装备以及移动设备等。
近年来，太阳能电池技术取得了显著的进展，不断推动了清洁能源的发展。
本文将探讨太阳能电池技术的新进展以及未来的发展趋势。
首先，太阳能电池技术的新进展之一是多晶硅电池和单晶硅电池的技术改进。
多晶硅电池是目前最常用的太阳能电池类型，其成本相对较低，但效率相对较低。
通过引入新的工艺和材料，研究人员成功地提高了多晶硅电池的效率。
而单晶硅电池则以其更高的效率和较低的光衰减而备受瞩目。
近年来，单晶硅电池的制造成本也在逐渐降低，使其更具竞争力。
其次，新兴的太阳能电池技术也在不断涌现。
其中一种重要的技术是钙钛矿太阳能电池。
钙钛矿太阳能电池具有高效率、低成本、可调制颜色和柔性等优点，被认为是下一代太阳能电池的候选。
目前，钙钛矿太阳能电池的效率已经超过了多晶硅电池，但其稳定性和寿命仍需要进一步提高。
研究人员正在不断改进材料和工艺，以解决这些问题。
另一个新兴技术是有机太阳能电池。
有机太阳能电池采用有机半导体材料，具有较低的成本、柔性和颜色可调性等特点。
然而，目前有机太阳能电池的效率还相对较低，且稳定性较差。
研究人员正在致力于提高有机太阳能电池的效率和稳定性，同时降低其制造成本，以便实现大规模商业化应用。
除了技术改进，太阳能电池的未来发展趋势还体现在材料研究和工艺创新方面。
随着对可持续发展的需求增加，研究人员正在寻找更环保和可再生的材料用于太阳能电池的制造。
例如，钙钛矿材料是一种丰富、廉价的材料，具有很高的光吸收系数，因此备受关注。
此外，新型材料如钙钛矿材料的研究也为太阳能电池提供了更多的选择。
与此同时，工艺创新也在推动太阳能电池技术的发展。
通过引入新的制造工艺和设备，生产商能够降低成本、提高效率，并实现太阳能电池的大规模生产。
例如，近几年来，有机太阳能电池中的印刷技术和喷墨打印技术等新的制造工艺得到了广泛应用，大大降低了制造成本。
新型太阳能电池材料的研究进展
新型太阳能电池材料的研究进展一、背景介绍太阳能电池是一种利用光合成原理将太阳能转化为电能的设备。
在人们对环境保护意识不断增强的今天，太阳能电池正逐渐成为一种主流的清洁能源。
二、目前太阳能电池的材料1.硅太阳能电池硅太阳能电池是目前应用最广泛的太阳能电池，在市场上占有较大的份额。
硅太阳能电池的优点是安全可靠，使用寿命长，适合大规模应用，但是其价格较高。
2.无机卤素太阳能电池无机卤素太阳能电池是一种新型太阳能电池。
和硅太阳能电池相比，无机卤素太阳能电池对石油依赖度较低，成本较低，太阳能转化效率较高，但是其还处于研究阶段，本体材料不够稳定。
3.有机太阳能电池有机太阳能电池由于采用的是有机材料，因此其制造成本和能源消耗都很低。
但是有机材料的稳定性较差，且目前该类太阳能电池的效率较低，对于实际应用还存在技术难题。
三、新型太阳能电池材料1.钙钛矿太阳能电池钙钛矿太阳能电池是近年来崛起的一种新型太阳能电池。
钙钛矿太阳能电池的光电转化效率高，材料成本低廉，但是其材料的稳定性有待提高。
2.过渡金属氧化物太阳能电池过渡金属氧化物太阳能电池是一种利用过渡金属氧化物作为电子输运材料的太阳能电池。
这种太阳能电池具有结构简单、制造成本低廉、太阳能转化效率高等特点，是未来发展方向之一。
3.有机无机杂化太阳能电池有机无机杂化太阳能电池将有机材料和无机材料结合在一起制成。
该类太阳能电池的优点是具有较高的转化效率和较长的使用寿命。
四、新型太阳能电池的发展趋势随着全球对于环境保护的要求日益提高，太阳能电池必将成为未来崛起的关键产业之一。
要想发展出更加高效、稳定的太阳能电池，就需要不断拓展新型材料的应用。
五、结论在这篇文章中，我们简单介绍了目前太阳能电池使用的材料，同时也详细地讲述了钙钛矿、过渡金属氧化物、有机无机杂化等新型太阳能电池材料的研究进展。
希望这些进展可促进太阳能电池技术的发展和应用，实现人们对于环境保护的愿望。
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圆切割技术与线切割技术在实际应用中互为补充而存在 （2）生产规模较小的生产单位或多品种硅圆片生产并具 有较大规模的生产单位，在设备选型上，应首先考虑选用内 圆切片机。
兰州瑞德集团 X07 150-1型多线锯切割机
上海日进下压式NWS6X2多线钢丝切割机下 压式NWS6X2多线钢丝切割机可同时并列切 割二支Φ6"×9"（φ152mm×230mm）硅晶 棒，切割晶片最薄厚度为0.2mm。
美国----提出了逐步提高绿色电力的发展 计划。主要是通过风力发电、光伏发电、 生物质能源发电等来达到目标，其中太阳 光伏发电预计到2020年将占美国届时发电 装机增量的15%左右，累计安装量达到 36GW，保持美国在光伏发电技术开发、制 造水平的世界领先地位。
美国百万屋顶计划的内容与目标
太阳能电池的发展
硅材料
工业硅 （又称：结晶硅或金属硅） 半导体用硅材料 含硅化合物（SiHCl3, SiH4） 半导体用多晶硅 （又称：高纯硅或超纯硅） 单晶硅锭 各种硅片 各种半导体器件 太阳能用硅材料
太阳能用多晶硅 (Solar grade silicon) 单晶硅锭 单晶硅片 多晶硅锭 多晶硅片 多晶硅太阳能电池
70 60 50 40 30 20 10 0 01 02 03 04 年 sc-Si a-Si/sc-Si mc-Si Ribbon 其他
mc-Si 比例总体上升趋势，但04年有所下降，从03年的61.3%下降至56%； sc-Si 比例止住了下降趋势，由03年的26.9%上升至28.7%。而且同比增长（71%），超过 mc-Si （46.8 % ）。如果包括a-Si/scSi ，则比例达到32.1%, 同比增长75%。 Ribbon 比例由03年的0.9%,提高至3.4%，同比增长502.9%； 晶体硅（包括mc-Si, sc-Si, a-Si/scSi和Ribbon）的比例近4年来变化不大，在91.1%— 93.1%之间；
太阳能用硅材料的生产工艺 CZ法
1 熔化 2 稳定 3 引晶 4 缩径 5 放肩 6 等径
来源：CGS
太阳能用硅材料的生产工艺 FZ法
FZ
来源： CGS
太阳能用硅材料的生产工艺 多晶浇注法
由于铸锭中采用低成本的坩埚及脱模涂料， 对硅锭的材质仍会造成影响。近年来电磁法（EMC） 被用来进行铸锭试验，方法是投炉硅料从上部连续加 到熔融硅处，而熔融硅与无底的冷坩埚通过电磁力保 持接触，同时固化的硅被连续地向下拉。目前该工艺 已铸出截面为220mmX220mm的长硅锭，铸锭的材质纯 度比常规硅锭高。 我国可生产出220mmX220mmX140mm 的硅锭。
国内现状趋势及分析
和国外情况不同，我国太阳能用单晶硅的比例大大高 于多晶硅。 形成的原因是：国内廉价单晶炉设备优势；半导体 硅单晶生产有一定基础；技术门槛低。 国内太阳能硅材料产业存在的主要问题是： 2 产业价值链仍存在严重脱节。单晶硅绝大部分出 口；缺乏切片能力；电池片企业所需大量硅片几乎都 以赖进口。作为一个企业其价值链的长短虽然重要， 但要根据企业的具体财力、技术能力和管理能力而 定。而作为国家则必须考虑。
CxHy + O2
H2O + CO2 + SO2 + NOx
中华人民共和国 国家发展和改革委员会 《中国新能源与可再生能源发展规划1999白皮书》
同国外相比，我国的能源系统更加不具备可持续发展特点 能源枯竭的威胁可能来的更早 人口多，人均资源占有量仅及世界的一半，石油和天然气资源仅占
世界人均量的17.1％和13.2％ ；加之能源利用技术落后，效率低下，能 耗高，枯竭速度可能会比国外更加迅速，能源匮乏的威胁可能来的更早
太阳能电池已成为各国实施可持续发展的重要选择 日本----93年实施“新阳光计划”，涵盖74年的“阳光计 划”、78年的“月光计划”和89年的“地球环境技术开发 计划” ；97年宣布7万太阳能光伏屋顶计划，计划到 2010年安装7600MWp太阳能电池
日本利用其电子技术优势，大力发展光伏发电产品， 其产量已经相当于全球产量的50%以上。英、荷、日、 美等国企业基本垄断了全球的光伏发电产品市场，其 出口额占世界的贸易额的80%以上。
技术进展 直径变化
技术进展 薄片技术
技术进展
带硅
用硅量 是常规工艺的½ 无须切片 成本下降 >30% R&D 同时拉制2条或4条带硅 厚度＜ 150 µm
2001-2004各种太阳能电池比例的变化 100% 太阳能电池的分类 晶体硅太阳能电池的发展趋势
80% 60% 40% 20% 0% 1 2 3 4 其他 Ribbon mc-Si a-Si/sc-Si sc-Si
a-Si/scSi 60.00 Ribbon CdTe CIS 41.00 13.00 3.0
太阳能用硅材料的生产工艺
1-1 单晶锭 1-1-1 CZ法 1-1-2 FZ法 1-2 多晶锭 1-2-1 铸造多晶硅 1-2-1 EMC多晶硅 1-3 非晶硅
太阳能用硅材料的生产工艺 CZ法
来源： CGS
可再生能源： 风能；水能；地热；潮汐；太阳能等
资源丰富： 40分钟照射地球辐射的能量＝全球人类
一年的能量需求 与 石 油、煤炭等矿物燃料不同，不会 导致“温室效应”，也不会造成环境污染
洁净能源：
使用方便： 同水能、风能等新能源相比，不受地域
的限制，利用成本低。
太阳能利用的重要途径之一是研制太阳能电池！
国内太阳能电池用硅材料现状
2004年单晶硅产量（吨）
单晶总产量 太阳能单晶产量 太阳能单晶生产能力
硅单晶产量
近年来我国硅单晶产量
1700 1200 2000
1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005
当太阳能电池受到阳光照射时，光与半导体相互作用 可以产生光生载流子，所产生的电子-空穴对靠半导 体内形成的势垒分开到两极，正负电荷分别被上下电 极收集。由电荷聚集所形成的电流通过金属导线流向 电负载。
负载中消耗的功率 转换效率（)＝ 入射在电池表面的阳光的功率
太阳能电池结 构示意图
太阳能电池材料
单晶硅太阳能电池
各种太阳能电池的市场份额
2004年太阳能电池产量 1,194.7MW，增长60.6%， 其中：
产量 mc-Si sc-Si a-Si 669.1 5 343.4 5 64.60 比例 % 56.0 28.7 5.4 5.0 3.4 1.1 0.3 增长 % 46.8 71.3 49.2 100 502.9 333.3 -25.0
圆切割技术与线切割技术在实际应用中互为补充而存在 （1）在新建硅圆片加工生产线上，规模在年产量达50 吨以上硅单晶加工生产线，并且圆片品种主要针对较大数量 集成电路用硅圆片时，切割设备选型可定位在线切割机上， 同时大规模、单一硅圆片品种（主要指圆片的厚度规格品 种）的太阳能级圆片加工，切割设备选型也可定位在线切割 机上。厚度规格品种的多少，直接关系到线切割机排线导轮 备件的多少。该排线导轮目前国内无法配套，国外供应商配 套，价格较高。频繁更换排线导轮增加了辅助时间，还会增 加线丝的浪费。
1954年美国贝尔实验室制成了世界上第一个实用的太阳 能电池，效率为4%，于1958年应用到美国的先锋1号人 造卫星上。 由于材料、结构、工艺等方面的不断改进，太阳能电池逐 渐由航天等特殊的用电场合进入到地面应用中。现在太阳 能电池的价格不到20世纪70年代的1%。预期10年内太阳 能电池能源在美国、日本和欧洲的发电成本将可与火力发 电竞争。目前，年均增长率35%，是能源技术领域发展最 快的行业。
能源供需缺口将越来越大
2020年全国需求量27亿吨TOE，尚缺4.8亿吨标煤；2050年一次需 求量达到40亿吨标煤，缺口达10亿吨标煤，短缺25％以上
同国外相比，我国的能源系统更加不具备可持续发展特点
煤炭几乎满足了我国一次能源需求的70％，66％的城市大气颗粒物的含 量和22％的城市的二氧化硫含量均超过国家空气质量二级标准，在冬季 这些污染物的浓度更大，通常为夏季的2倍。环境专家估计，大气中90％ 的二氧化硫和70％的烟尘来自于燃煤 煤废料的处理仍是问题 煤炭开发利用过程中产生的大量的矸石、腐蚀性水、煤泥、灰渣和飞 灰等，已构成对工农业生产和生态环境的危害，成为制约所在地区可持 续发展的一个制约因素
注：单晶硅产量 及生产能力估算见附 件1
国内现状趋势及分析
和国外情况不同，我国太阳能用单晶硅的比例大大高 于多晶硅。 形成的原因是：国内廉价单晶炉设备优势；半导体 硅单晶生产有一定基础；技术门槛低。 国内太阳能硅材料产业存在的主要问题是： 1 硅材料的发展偏重于单晶硅，而且是单晶硅锭。 硅片加工能力严重不配套。企业价值链过短，缺乏企 业发展所必需的独立性和自主性，使企业的增值能力 受到严重影响；多晶硅材料处于起步阶段。
太阳能电池材料的研究进展
中国和世界的能源结构
煤 中国 煤
75%
其他 其 世界
24%
其 石油 其他
2% 6% 17%
40%
天然气
石 油
天然气
10% 26%
能源枯竭 环境污染
石油：42年，天然气：67年，煤：200年 。 每年排放的二氧化碳达210万吨，并呈上升趋势，造成 全球气候变暖；空气中大量二氧化碳，粉尘含量己严重 影响人们的身体健康和人类赖以生存的自然环境。
太阳能用硅材料的生产工艺 多晶浇注设备
HEM DSS
太阳能用硅材料的生产工艺 方法比较
Method
Width （cm ）
Weight (kg)
Growth Growth Rate Rate (mm/min) (kg/h)
Throughput (m2/day)