我国和世界光伏发电技术、产业、市场发展情况比较引言光伏发电系利用半导体材料的光生伏打效应原理直接将太阳辐射能转换为电能的技术。
通过光伏电池进行太阳能-电能的直接转换，并与储能装置、测量控制装置和直流—交流转换装置相配套，就构成了光伏发电系统。
太阳能光伏发电具有许多其它发电方式无法比拟的优点：不消耗燃料、不受地域限制、规模灵活、无污染、安全可靠、维护简单、寿命较长等等，所以自从实用性硅太阳能电池问世以来，世界上很快就开始了太阳能光伏发电的应用。
国际光伏工业在过去10年中的平均年增长率为20%，1998年世界太阳能电池组件生产量为155MW，2000年增长到288MW，2002年达到540MW。
截止到2000 年底，世界光伏发电累计总装机容量达到1 300MW。
在产业化方面，各国一直在通过改进工艺、扩大规模和开拓市场等措施降低成本，并取得了巨大进展。
目前全球太阳能光伏电池产业的销售收入超过20亿美元。
预计到2050年左右，太阳能光伏发电将达到世界总发电量10%~20%，成为人类的基本能源之一。
届时，太阳能光伏发电产业销售收入将超过1000亿美元。
1世界光伏产业发展情况1.1技术：晶体硅光伏电池仍然主导光伏发电市场，薄膜电池是未来太阳能电池发展的方向经过几十年的发展，人们先后研究过数十种材料的光伏电池。
当前国际上最新的研发热点主要集中在低成本、高效率、高稳定性的光伏器件和光伏建筑集成应用系统等方面，并已取得了可喜的成果。
但是，在光伏器件及制造技术方面，自光伏电池问世以来，晶体硅就作为基本的电池材料一直保持着主导地位，是目前国际光伏市场上的主流产品，2000年占世界光伏电池产量的80% 以上。
其实验室效率，单晶硅电池最高可达23.7%，多晶硅电池最高可达18.6%，工业化产品效率一般在13%~15%。
各种晶体硅电池技术发展情况如下：1）澳大利亚新南威尔士大学多晶硅电池效率突破19.8%；2）日本京都陶瓷公司多晶硅电池效率达到17.1% （12.5cm×12.5cm）；3）澳大利亚新南威尔士大学高效单晶硅电池效率已达23.7%；4）德国ASE公司片状晶体硅电池效率为14.5%；5）美国Astro Power（AP）公司的带状多晶硅电池效率为10.5%；6）日本三洋公司的HIT晶体/非晶硅复合电池效率达18%；7）美国、日本、德国多晶硅铸锭240kg/炉，已能规模化生产。
晶体硅太阳能电池的成本一般在2~3美元WP/，销售价格在3~4美元/ WP 。
预计晶体硅太阳能电池的主导地位在相当长一段时期内，还将会继续保持。
由硅材料加工出适合制造电池的硅片，要采用大容量的晶体生长或铸造装置和价格昂贵的多线切割机，因而硅片成本较高。
研究人员正在探索用切薄硅片、扩大平面晶体或者使用聚光等方法，力争把硅片的成本降低到0.8美元/WP。
据预测，在今后5~10年间利用这几种方法有望把硅片的成本降低到1美元/WP，并将在15~20年间将进一步降低到接近0.5美元/WP，这样，所生产的光伏电池组件的成本，就会从目前的3美元/WP降低到1.5美元/WP。
随着光伏市场的发展，10年后光伏系统的价格将会降低到6美元/WP，30年之后可以进一步降低到接近3 美元/WP。
为实现这样的设想，高效率、低成本晶体硅光伏电池的研究开发是必需的。
薄膜电池是在廉价衬底上采用低温制备技术沉积半导体薄膜的光伏器件，材料与器件制备同时完成，工艺技术简单，便于大面积连续化生产；制备能耗低，缩短了回收期。
太阳能电池实现薄膜化，大大节省了昂贵的半导体材料，具有大幅度降低成本的潜力，是当前国际上研究开发的主要方向。
目前已实现产业化和正在实现产业化的有多晶化合物半导体薄膜电池（碲化镉、硒铟铜）、非晶硅薄膜电池，还有很有发展前景目前尚处于探索阶段的多晶硅薄膜电池。
据估计，薄膜电池的生产成本可以随着其生产规模的扩大而降低，一旦技术上有重大突破，其成本可以降到1美元/WP以下。
英国、美国和德国都在着手建设100MW规模的薄膜太阳能电池生产线。
估计到2020年薄膜太阳能电池的市场份额在整个市场中的比例将超过50%。
1.2产业：近几年一些国际财团参与到光伏发电产业中，加速了光伏电池的产业化步伐光伏发电发展的初期主要是依靠各国政府在政策及资金方面的大力支持，现在已逐步商业化，进入了一个新的发展阶段。
光伏发电的市场前景吸引了一批国际知名企业或企业财团介入光伏电池制造业。
在20世纪90年代以前，介入光伏电池制造业的国际著名企业只有西门子，而现在进入该领域的大财团有荷兰壳牌石油公司、英国石油公司和美国阿莫科石油公司、阿科石油公司以及日本的京都陶瓷、夏普集团等，并且很快成为光伏发电领域的超级集团。
2000年夏普的产量达 50.4MW，居世界首位；京陶达42MW，居世界第二位；BP达41MW，居世界第三位；超过了具有20多年生产和经营光伏发电技术经验的西门子太阳能集团，成为光伏发电领域的龙头企业。
这些大公司的介入，使产业化进程大大加快。
预计今后10年光伏组件的生产将以每年增长20%~30%甚至更高的递增速度发展，到2010年将可能达到4 600MW/年的生产量，总装机容量将可能达到18GW。
1.3 市场：由作为边远和农村地区的补充能源，向全社会的替代能源方向过渡光伏发电产业自20世纪 80年代以来得到了迅速发展，平均年增长率达到15%，近几年更出现供不应求的局面，其发展更加迅速，成为全球增长最快的高新技术产业之一。
到2000年底世界累计安装的光伏发电系统总容量超过了1 300MW，光伏市场的结构为：36%用于为住宅、村庄和泵水系统供电；35%用作通信设备和远程设备的电源；24%用于并网发电；5%用于为计算器、手表和其它小型产品供电。
近年来，世界光伏市场发生了很大变化，开始由主要为边远农村地区和通信设备、气象台站、航标灯等特殊应用领域解决供电问题，逐步向并网发电和与建筑相结合的常规供电方向及商业化应用方向发展。
目前世界上已经建成了10多座MW级的光伏发电系统，光伏发电技术和其它可再生能源技术一样成为全球减排温室气体的重要技术手段。
例如德国近年来并网发电光伏组件的安装容量达到33MW，其中仅1997年一年安装的光伏组件就达10MW。
到1995年，美国并网发电的光伏系统，已达到12MW的装机容量。
全世界已有6个MW级的联网光伏电站，最大的一座容量为6.45MW。
世界各大公司纷纷制定和实施扩大规模的计划，总计新增光伏组件生产能力达263.5MW/年。
可以说，光伏发电技术及其产业正在腾飞。
2 我国光伏产业发展情况2.1 技术：光伏电池技术不断进步，与发达国家相比有差距，但差距在不断缩小我国的光伏电池技术是从60年代发展空间用太阳电池开发起步的，地面用光伏电池的生产是从1970年代初开始，主要的低成本技术及生产能力则在80年代中期建立起来。
经过十多年的努力，我国光伏发电技术有了很大的发展，光伏电池转换效率不断提高，目前单晶硅电池实验室效率达 20%，批量生产效率为14%，多晶硅实验室效率为12%。
到1999年，我国光伏电池的主要产品是单晶硅电池和非晶硅电池，多晶硅电池只限于实验室和中试产品，但在2000年之后，多晶硅产品逐步走出实验室，开始形成规模生产，目前批量生产效率为11%。
与发达国家相比，技术差距在不断缩小。
2.2产业：2000年以后，我国光伏产业又一次进入快速发展期，但整体发展水平仍然落后于国际先进水平，参与国际竞争有一定的难度我国光伏电池生产线的建立有两个高峰期，其一为80年代，共引进7条总计4.5MW的生产线，这些生产线规模小，技术为国外60、70年代的水平，设备陈旧，加上硅片等原材料供应不足等原因，这些生产线开工不足的情况普遍存在。
1999年以后我国进入又一光伏电池生产线建设高峰期，新建的光伏电池生产企业有无锡尚德、保定英利、浙江中意、上海国飞、天津京瓷等，生产线规模在2 ~10MW，技术先进，并且浙江、保定已经开始多晶硅太阳电池的生产，市场上形成了单晶硅和多晶硅两种主打光伏电池产品的局面。
此外，一些光伏电池的老企业包括云南半导体、宁波太阳能电源等也新上了几条规模均在几个MW、技术较为先进的生产线。
2003年国内光伏电池的生产能力约20MW，但光伏组件的封装能力约50MW，远大于光伏电池的生产能力。
虽然到2002年底，我国已有近20MW的光伏电池生产能力，但实际生产量仅为4MW左右，占世界光伏电池实际生产量的1%左右。
生产能力不能充分发挥的主要原因是，生产线规模偏小、产品价格偏高等。
这10多家光伏电池制造厂，总的规模仅相当于国际上一个中等规模生产厂的水平，平均每个企业实际年产量只有500kW左右，不足以维持正常的生产，更谈不上提高质量和降低成本。
尽管在2003年企业发展速度加快，但是由于规模小和技术等原因，在2002~2003年国家实施的总装机容量20MW的“送电到乡”项目中，国内生产的光伏电池的应用量不足10%，错过了这一市场时机。
造成这种局面也是由于投入不足，既缺乏政府扶持，也缺乏大企业的投入。
而国外光伏电池的主要业主是传统能源大公司，如石油财团或发电设备制造企业等，而我国参与这一行业的都是新建企业和小型企业，在技术水平和资金投入方面很难参与国际竞争。
2.3 市场：近期内我国光伏发电市场仍将是为无电地区供电为主，有一定的市场潜力，但也有局限性。
2001年及以前，我国光伏产品的年销售量均保持在3~4MW，其中单晶硅产品占80%，非单晶硅产品占20%。
2002年，送电到乡项目使市场年销售量猛增到20MW，光伏系统保有量达到40MW左右。
从市场份额上看，光伏发电在2000年前的主要应用领域是：通讯行业占40%~50%，农村电气化行业(主要包括户用光伏系统和乡村级光伏电站)占40%左右，其它领域占10%左右。
但2002年当年农村电气化领域的市场份额占到 85%以上。
1)户用光伏系统：户用光伏系统和独立光伏电站是解决我国边远无电地区居民和社会用电问题的重要方式。
到2002年，全国累计推广10~100Wp的户用光伏发电系统近30万台，光伏电池组件总功率6 MW左右，其中10~20WP的小系统应用较多。
随着边远地区经济发展和农牧民收入水平的提高，户用光伏系统存在一定的市场潜力。
2)独立/村级光伏电站：几个千瓦到兆瓦级的独立光伏电站具有质量稳定、维护方便、安全可靠、故障率低等优点，适用于人口相对集中的无电县、乡、村，预计到2003年底，小型独立光伏电站的总容量将达到20MW。
3)并网光伏发电系统：对于联网的光伏发电系统，由于在电网覆盖的地区，光电应用成本太高，目前没有竞争力，因此我国只在1997年有少许示范性的并网光伏发电系统。
但作为光伏发电未来应用的重要领域之一，预计并网光伏发电系统在未来10~20年内将迅速发展。
