主題：太陽能：市場巨大 太陽能發展前景廣闊

晶體硅電池仍為主流

市場晶體硅電池，包括單晶硅（sc-Si）電池、多晶硅（mc-Si）電池兩種，它們占據約93%的市場份額；薄膜電池，主要包括非晶體硅太陽能電池、硒光太陽能電池、化合物（砷化鎵GaAs、硫化鎘CdS、硒銦銅CuInSe、碲化鎘CdTe、銅銦鎵硒CIGS）太陽能電池，有機半導體太陽能電池等，這類電池占據7%的市場份額。

　　太陽能市場巨大

據世界能源組織（IEA）、歐洲聯合研究中心、歐洲光伏工業協會預測，2020年世界光伏發電將占總電力的1%，到2040年光伏發電將占全球發電量的20%，按此推算未來數十年，全球光伏產業的增長率將高達25%-30%。可以預言，在21世紀中葉，太陽能光伏發電成為人類的基礎能源之一，在世界能源構成中占有一定的地位。

　　多晶硅生產技術不斷發展和完善

改良西門子法技術的不斷完善與發展，使原輔材料及能耗大為降低，產品成本也隨之降低，每公斤多晶硅成本為20～25美元。新硅烷法技術不斷取得進展，除保證多晶硅的純度較高的特點外，直徑也從原來的不足100mm增大至140mm，晶粒多晶硅已規模生產，產能達2700t/a。多晶硅生產均采用閉路循環工藝流程，使副產物得以合理、充分的利用。

　　多晶硅供應日趨緊張

目前全球太陽能生產為1GW，預計2010年將達到4.6GW。目前太陽能電池的生產主要以晶體硅太陽能電池為主，占其世界總產量的83.8％，世界各國政府對太陽能發電充滿了濃厚興趣，制定了“新陽光計劃”或“太陽能百萬屋頂計劃”，陽光工程將促進太陽能電池硅片及多晶硅的用量大幅增加。

太陽能利用方式

世界太陽能資源在地球表面有820萬億MW輻射功率，81萬億MW照射到人類聚居的地區，這是可以真正可以利用的太陽能資源。

　　中國地處溫帶和亞熱帶，具有比較豐富的太陽能資源。除四川盆地及其毗鄰地區，中國絕大部分地區的太陽能資源都相當于或超過外國同緯度的地區。約占全國總面積的2/3以上地區，具有利用太陽能的良好條件。

　　太陽能主要發生在光—熱、光—電、光—化學、光—生物質等幾種轉換方式。太陽能光—熱轉換主要采用太陽集熱器來實現。主要分為平板集熱器、真空管集熱器和聚焦集熱器等三類。太陽能光—電轉換主要采用太陽能電池來實現。太陽能電池是一種可以把光能直接轉換為電能的半導體器件。目前常用的半導體材料多為單晶硅、多晶硅和非晶硅薄膜，此外還有硫化鎘、砷化鎵等。太陽能光—化學轉換主要通過可逆的化學反應來實現太陽能轉換成化學能的過程。由于吸熱或放熱可逆的化學反應所需要的溫度較高，所以也可以用于太陽能熱發電，未來利用太陽能制氫作為無污染的穩定能源，也是十分可取的。

　　太陽能的熱利用：低溫熱利用有塑料大棚，玻璃溫室，太陽能游泳池，熱水器等。中溫熱利用有致冷器，用于空調、制冰，開水器，消毒器，太陽灶等。高溫熱利用有焊接機，高溫爐。

　　太陽能直接電利用就是太陽能電池，用于電子手表，電子儀器，人造地球衛星，太陽能動力衛星站，太陽能光伏發電站。間接電利用就是太陽能熱發電站。

　　太陽能電池的主要優點是：光能轉換為電能，而電能的應用面最廣和最方便，工作壽命長，結構簡單而緊湊，比功率高，運行方便可靠，不需運行和維修費用。主要缺點是：效率較低，每平方米太陽能電池所發出的功率約為100W，因而需要大面積的太陽能電池陣列，初始投資高，當無陽光而仍要求用電時，需配備蓄電池。

　　同一種半導體材料制成的PN結太陽能電池，理論效率不超過30%，而采用不同禁帶寬度的材料制成多個PN結的太陽能電池，理論效率可高達不超過60%以上。

　　太陽能光電轉換電池主要分為兩類，一類是晶體硅電池，包括單晶硅（sc-Si）電池、多晶硅（mc-Si）電池兩種，它們占據約93%的市場份額；另一類是薄膜電池，主要包括非晶體硅（a-Si，使用的是硅，但以不同的形態表現）太陽能電池、硒光太陽能電池、化合物（砷化鎵GaAs、硫化鎘CdS、硒銦銅CuInSe、碲化鎘CdTe、銅銦鎵硒CIGS）太陽能電池，有機半導體太陽能電池等，這類電池占據7%的市場份額。

　　利用太陽能電池的光伏發電系統一般由太陽能電池方陣及支架、蓄電池、控制器、逆變器等部分組成。太陽能電池組件是最小的、可直接供電的單元，組件功率一般為幾十至幾百瓦不等。許多組件進行串、并聯可組成太陽能電池方陣，目前電池方陣功率超過10千瓦，面積大于100平方米。數百個太陽能電池方陣串、并聯，構成10MW以上的光伏電站。

　　目前，太陽能電池基本上以高純度硅料作為主要原材料，簡稱硅基太陽能電池。硅基太陽能電池又分為晶體硅太陽能電池與非晶硅太陽能電池。晶體硅太陽能電池一直是主流產品，其中多晶硅太陽能電池自1998年開始成為世界光伏市場的主角。但是由于晶體硅太陽能電池所需的原材料高純多晶硅價格飆升，制造晶體硅類太陽能電池能耗大，要大幅度地降低太陽電池的制造成本，還必須發展非晶硅太陽能電池。晶體硅與非晶硅太陽能電池及其產品的優缺點見下表1：

從上表可以看出，非晶硅太陽能電池雖然在轉換效率方面略遜于晶體硅太陽能電池，但制造成本低廉、能耗小是晶體硅太陽能電池不能比的。

　　非晶硅太陽能電池特點是節省硅材料，厚約1μm的非晶硅薄膜，可吸收陽光中的大部分可見光，對可見光靈敏。制造玻璃硅的能耗小，設備比較簡單。容易制成聯式復合結薄膜太陽能電池，以提高效率。易于形成連續的大規模生產線。非晶硅太陽能電池效率已達14.6%。目前面積大于1平方米，光電轉換接近9%的大型非晶硅太陽能組件已研制出來。非晶硅太陽能電池的自然衰降率與電池的材料、工藝和結構有關，呈現指數型衰降，第一年效率約衰降10%—20%不等，以后逐年減少。克服或者減少非晶硅太陽能電池的自然衰降，是世界光伏器件領域一個亟待解決的難題。

　　單晶硅太陽能電池是目前最成熟、最穩定、最可靠、應用最廣的太陽能電池。從冶金硅制備到多晶硅，用直拉法和區熔法都可以得到純度較高的單晶硅錠。單晶硅太陽能電池的理論效率高于25%。

　　多晶硅太陽能電池的大量采用是因為拉制單晶硅需要消耗大量能源以及昂貴的高純石英坩鍋。薄膜多晶硅太陽能電池效率已大于10%。鑄錠多晶硅太陽能電池用石墨坩鍋把熔融硅定向冷卻獲得多晶硅錠，鑄錠多晶硅太陽能電池效率已達17—18%。與拉制單晶硅相比，鑄錠多晶硅生產周期短、產量大、價格低。片狀多晶硅太陽能電池是用滴轉法制成的，效率已突破10%。帶狀多晶硅太陽能電池是直接從硅液中拉出多晶帶作為電池的基體材料，然后用激光切割成方形太陽能電池基片。帶狀多晶硅常稱為半晶硅，平均效率已突破10%，采用硅筒法帶狀多晶硅太陽能電池效率已達到12—15%，具備產業化條件。

　　化合物半導體（砷化鎵、硫化鎘、硒銦銅、碲化鎘）太陽能電池，既可以制成高效或超高效太陽能電池，又可制成低成本大面積薄膜太陽能電池。目前，世界上光電轉換效率最高的是化合物半導體太陽能電池，如砷化鎵太陽能電池效率為24—28%，或者是化合物作為重要成分的太陽能電池，如砷化鎵和硅疊合聚光太陽能電池效率為32—37%，薄膜硒銦銅/非晶硅太陽能電池效率為14—17%。

　　非晶硅太陽能電池工藝流程圖比較如下：硅礦—采礦—硅礦石—提純—冶金級硅（$1.7/kg）—硅烷氣體—玻璃鍍膜—非晶硅電池。

　　單晶硅太陽能電池工藝流程圖比較如下：硅礦—采礦—硅礦石—提純—冶金級硅（$1.7/kg）—西門子法（$25-35/kg）、硫化床法（$15-25/kg）、冶金法（$5-15/kg）、其他方法—提純—多晶硅—區域熔化提純法、直拉單晶硅—單晶硅棒—切片—單晶硅片—單晶硅電池。

非晶硅與晶體硅太陽能電池工藝流程圖比較如下：硅礦—采礦—硅礦石—提純—冶金級硅（$1.7/kg）—西門子法（$25-35/kg）、硫化床法（$15-25/kg）、冶金法（$5-15/kg）、其他方法—提純—多晶硅—鑄造法—多晶硅碇錠—切片—多晶硅片—多晶硅電池。

晶體硅與非晶硅太陽能電池生產技術見表2，與晶體硅太陽能電池復雜的生產環節相比，非晶硅最大的工藝區別是將粗硅料制備為硅烷氣體，然后直接將硅烷氣體進行玻璃鍍膜，最后制作電極和封裝，產業鏈上環節較少。

　　太陽能生產狀況

21世紀世界能源將發生巨大變革，由以資源有限、污染嚴重的化石能源為主的能源結構，逐步轉變為以資源無限、清潔干凈的可再生能源為主的多樣化、復合型的能源結構。

　　太陽能光伏發電被譽為世界十種能源中發展最快的能源，國際光伏工業在80年代—90年代中期，年平均年增長率為15％左右。90年代后期，世界市場出現了供不應求的局面，發展更加迅速。1997年世界太陽電池光伏組件生產達122MWp，比1996年增長了38％，是4年前的2倍，是7年前的3倍，超過集成電路工業發展速度，超出光伏界專家最樂觀的估計。1998年光伏組件生產達到157.4MWp，市場份額為晶硅電池87％，非晶硅電池12％，CdTe電池1％。光伏發電累計總裝機容量達到800MWp。

太陽能電池主要生產國和地區及全球太陽電池產量的變化見表3，2006年全球太陽能電池產量幾乎是2001年太陽能電池產量的7倍，2006年太陽能電池產量2,500MW較2005年增長40%，高速增長態勢不變。

　　由補充能源逐步向替代能源過渡，世界各國都在制定光伏產業的市場發展規劃，除政府計劃外，世界各大公司也紛紛制定擴大規模的計劃，在今后10年，光伏組件的生產將以每年30%以上甚至更高的遞增速度發展，在應用范圍上，將逐步由作為邊遠地區農村的補充能源，向全社會替代能源過渡。

　　據世界能源組織（IEA）、歐洲聯合研究中心、歐洲光伏工業協會預測，2020年世界光伏發電將占總電力的1%，到2040年光伏發電將占全球發電量的20%，按此推算未來數十年，全球光伏產業的增長率將高達25%-30%。

　　可以預言，在21世紀中葉，太陽能光伏發電成為人類的基礎能源之一，在世界能源構成占有一定的地位。

　　太陽電池發電具有清潔、無污染、安全、取之不盡、用之不竭的特點。在當今世界資源短缺、環境污染和生態惡化的情況下，開發我國豐富的太陽能等清潔可再生能源，以替代煤炭、石油等日益緊縮的化石能源，是實現可持續發展的必由之路。

　　2005年世界太陽能產業受到德國及歐洲其它國家可再生能源法的拉動進入快速發展期，太陽電池的產量達到1818MW，比2004年的1256MW增加了45%，雖然比2004年68%的增長量稍低，但也是近年來增幅較大的一年。與2004年相比，中國和歐洲的產量增加明顯，表4給出了2004年和2005年世界前十大太陽電池廠的排名。

　　2006年太陽能產業的平均增長速度超過60%。歐盟在1997年頒布可再生能源發展白皮書，提出2010年可再生能源占歐盟總能源消耗的12%，2050年達到50%。英國和德國都承偌2010年和2020年可再生能源的比例分別達到10%和20%。日本2010年安裝760萬千瓦的太陽能電池。美國2020年占發電裝機增量的15%，達到3600萬千瓦。

從排名可以看出，04年排名較后的兩家歐洲公司，德國的Q-Cell和Schott Solar分別上升到了第2位和第6位，可見歐洲市場的啟動對于歐洲公司有地利優勢。另外，中國的無錫尚德和臺灣茂迪也分別從去年的并列第10位上升到第8位和第9位。2005年中國太陽電池總的產量約為150 MW，其中絕大部分用于出口，自用產品僅為5至10MW。中國在05年有大量的企業上馬了太陽電池生產線，估計在06年將會形成超過1000MW的產能。表5列出了據不完全統計的06年各生產廠家的太陽電池的產能。

2005年由于受到多晶硅原材料的限制，減緩了太陽能電池行業的發展速度，表6給出了近年來世界硅材料的產能與產量的情況。

　　半導體多晶硅是半導體產業最重要的基礎功能材料和發展基礎，多晶硅生產主要集中在美、日、德三國，世界多晶硅市場由7家公司占有。目前認為多晶硅生產的臨界規模為2000t/a,年產1000t以下規模從經濟上講是不合理的，摩托羅拉、信越、小松、德克薩斯等著名半導體公司的多晶硅廠，由于規模小、不經濟都停產了。

國外多晶硅生產能力由表6可見，在2003年以前，世界硅材料產能過剩，但是自04年起產量接近產能，到05年除了MEMC之外，所有廠家全部達到產能極限，近三年產量增長迅速，但是產能增長卻不大，同時也可以看出產量受到產能限制非常明顯。雖說近期美國Hamlock半導體公司承諾增產，但是這需要一定的周期，估計在06年底有一定的新產能會釋放出來，但是大的硅材料廠在擴產方面非常謹慎，其主要原因是Hamlock公司就曾在90年代應半導體行業的要求而將其產能從3000多噸擴產到7000噸，但是其投產工作剛做完，就遇到半導體行業的泡沫經濟，使其產能嚴重過剩，至今硅材料廠家仍心有余悸，這些廠家一般要求大的太陽電池廠家預購訂單，下訂金后，才愿意按照訂單擴產，由于這種方式也導致擴產速度的緩慢。我國目前僅有四川峨嵋和洛陽中硅兩家多晶硅生產廠家，由于受到技術和成本的限制，技術落后、規模小、成本高，2004年多晶硅的年產量僅60噸，05年產量約為120噸，遠遠無法滿足需要。為適應多晶硅市場的發展需求，改變半導體硅材料受制于人的被動局面，國內廠家計劃新建多晶硅生產線，以擴大其生產能力，2005年以前在建的有：

　　1.四川新光硅業科技有限責任公司：建設規模年產多晶硅1000噸，引進俄羅斯工藝技術。

　　2.洛陽中硅高科技有限公司：建設規模年產多晶硅300噸，利用國內試驗成果的產業化工程。預計2005~2006年相繼建成投產。該公司目前正在計劃擴產到2000噸。

　　除了硅材料和太陽電池環節外，太陽電池產業鏈中的其它環節也出現迅猛的發展，在硅棒的拉制、硅錠的澆鑄、切片、電池的封裝、電池產業相關設備的制造、太陽電池平衡系統的制造等方面都有了很大的發展。中國在硅棒拉制及加工方面的大型企業有：晶龍實業、錦州華日、常州天合等；在多晶硅的澆鑄方面有：天威英利、江西賽維、浙江精工太陽能、寧波晶元等企業。我國單晶硅產量接近3000噸，澆鑄多晶硅產量接近1000噸。我國在電池產業鏈的設備制造方面已有部分替代進口：中國電子科技集團公司第48所和七星華創的擴散爐、西安理工大學的單晶爐、清洗臺、封裝成套設備均已達到世界水平。

　　總而言之，2007年是世界太陽電池產業大發展的一年，太陽電池不僅受到了產業界的矚目，也受到科技界、政府、證券市場的重視。隨著世界石油價格的不斷高漲，太陽能電池產業必將持續紅火下去。展望2008年以后的世界太陽能電池市場，可以認為太陽能級晶體硅的供貨會更加趨緊，因為太陽能電池的產業鏈中的硅片制造、電池片生產的產能持續擴大，但是，多晶硅提純的產能無法達到預期，因此硅材料緊張程度將達到高峰，價格將會持續上漲，大宗訂貨的價格將在100美元以上，小宗銷售價格將達到400美元以上。中國太陽電池的產量將超過美國成為世界第三大生產國，而產能更可能超過歐洲成為世界第二。中國在太陽能級單晶硅的拉制和多晶硅錠的澆鑄方面將可能成為世界主要供應商之一。在設備制造方面，中國可能突破多晶硅澆鑄爐、PECVD設備等技術瓶頸。但是2007年對中國太陽能產業的最大預期將是中國千噸級多晶硅提純生產線的投產。

　　多晶硅生產方法

多晶硅用途

硅在地殼中的含量僅次于氧，其含量達25.8%。硅自1808年發現至今近200年，但硅的工業規模生產都是本世紀初開始的。隨著科學技術的發展，工業硅的用途越來越廣泛。

　　工業硅是生產半導體級多晶硅的原料，是半導體工業的最重要的基礎功能材料，作為現代科學的一個重要領域的半導體工業，他的發展及其在各個領域中的廣泛應用，極大的推動了科學技術進步和經濟增長，對現代化工業、農業、國防和人類生活的影響日益廣泛深入，在近代技術和國防工業中的日益占有重要的地位。微電子技術是半導體的核心和關鍵，而半導體材料多晶硅則是微電子技術的基礎和最重要的功能材料，被稱之為半導體產業的“糧食”，甚至國際上稱現在的時代為“硅時代”。

　　眾所周知，由于硅具有一系列的優良性能，是集成電路、整流器件、功率晶體管、太陽能電池的理想材料，是最重要的半導體材料，硅被稱之為半導體之王，95%的器件都是半導體材料制作的。

　　多晶硅產品是單晶及硅片的唯一原料，用多晶硅加工制成的硅片（硅拋光片、太陽能電池片），主要用于集成電路、整流器件、功率晶體管、分立器件、探測器、太陽能電池等半導體器件。用多晶硅作原料生產的半導體器件廣泛用于計算機、通信設備、汽車電子設備、工業電子設備、太陽能電站、宇航以及國防軍工系統。總之多晶硅是人類社會進步、國民經濟各個部門及國防技術裝備等領域不可缺少和替代的最重要的功能材料之一。

　　多晶硅生產技術

國外多晶硅的生產方法很多，各種生產方法圍繞提高產品質量、降低產品成本進行著激烈的競爭，方法本身不斷完善、工藝技術不斷改進、設備不斷更新，力求自己處于優勝者地位。各種生產方法經過了長期的演變和工藝技術的變更，目前多晶硅的生產方法主要有西門子法和新硅烷法，西門子法分傳統西門子法和改良西門子法，由于原料不同，新硅烷法分棒狀和粒狀兩種。

　　改良西門子法是目前占絕對優勢的生產方法，絕大部分多晶硅都是用該方法生產的，占2004年世界生產能力的74％。1955年西門子公司的E.Spenke等人研究成功在硅棒發熱體上用氫還原三氯氫硅來制備多晶硅，1957年開始大規模工業生產，在生產多晶硅廠中采用西門子法工藝的工廠最多。改良西門子法是在傳統西門子法工藝基礎上發展起來，主要包括氫化、精餾提純、還原及尾氣干法回收。其流程特點是采用閉路循環系統，用氫化工藝將副產物四氯化硅轉化為三氯氫硅，大大降低了原料消耗，使用大型不銹鋼鐘罩節電還原爐，能耗低。本工藝還在發展中，逐漸取代了傳統西門子法。

　　美國從70年代后期致力于廉價多晶硅生產工藝的研究，UCC公司首先開發了獨特的硅烷生產新工藝，稱為新硅烷法。該工藝克服了老硅烷法的缺點，不需采用較昂貴的硅鎂合金，而以四氯化硅為原料，包括氫化、歧化、熱分解、氫回收等，且呈閉路循環，幾乎無副產物排出。

　　新硅烷法近幾年發展較快，確定有許多改良西門子法無比擬的優點。諸如硅烷熱分解溫度較低、耗電少、硅烷容易提純、產品純度高、硅烷中硅含量較高（87.5％）、原料消耗低等，是一種有發展前景的新工藝。但硅烷是易燃易爆氣體，不易保存，生產安全問題不如改良西門子法易于處理。硅烷熱分解爐比較復雜，硅棒直徑受到限制，這也是該方法尚待解決的問題。

　　粒狀多晶硅是采用流化床法生產的，經過十余年開發研究，美國奧本愛爾（ALBEMARLE）公司（由MEMC合并）于1987年建成了年生產能力為1250噸的粒狀多晶硅生產線，生產能力占1998年多晶硅生產能力的7％左右。流化床法生產粒狀多晶硅的最大特點是熱效率高，耗電僅為改良西門子法的1/10。多晶硅生產成本低，也為直拉單晶硅連續拉制奠定了基礎。粒狀多晶硅是個很好的方法，但由于粒狀表面積大，容易被污染是生產中特別關切的問題。

　　多晶硅質量指標

目前生產的多晶硅產品質量基本上能滿足集成電路及功率器件發展的技術要求，用戶可不經腐蝕、清洗直接裝爐。多晶硅質量指標好，產品穩定，多晶硅N型電阻率都在1000Ωcm以上。表7、表8、表9為幾家代表性廠商的多晶硅質量指標

多晶硅生產的主要工序都應用計算機控制，自動化水平和設備裝備水平都較高，為多晶硅向大直徑化和大型節點還原爐方向發展創造了條件。多晶硅棒直徑可達200～250mm，日本三菱高純度硅公司已有硅棒49對棒、棒長2000mm、產品直徑150～200mm，每爐產量4500～5000kg的大型還原爐投入使用。

　　多晶硅主要生產技術經濟指標

降低原輔材料及動力消耗，降低成品成本，提高經濟效益，是發展多晶硅的關鍵。合理的工藝流程，對成品成本及質量起著決定性的作用，不同生產方法工藝流程的主要原材料及動力單耗見表10。

多晶硅生產技術不斷發展和完善：

　　1.改良西門子法技術的不斷完善與發展，使原輔材料及能耗大為降低，產品成本也隨之降低，每公斤多晶硅成本為20～25美元。

2.新硅烷法技術不斷取得進展，除保證多晶硅的純度較高的特點外，直徑也從原來的不足100mm增大至140mm，晶粒多晶硅已規模生產，產能達2700t/a。

　　3.多晶硅生產均采用閉路循環工藝流程，使副產物得以合理、充分的利用。

國外多晶硅市場現狀及前景

多晶硅市場與半導體市場息息相關

半導體的應用范圍在不斷擴大，從應用計算機擴展到電子通訊系統、汽車產品、工業自動化、家用電器和國防系統，從而使半導體的需求日益增加，市場呈現一片繁榮景象。

　　半導體硅材料是半導體工業的基礎，是主要的基礎功能材料，是半導體工業發展的依托，兩者是互為促進的關系，硅材料市場走向與半導體工業密切相關。隨著世界各國信息高速公路的發展，從而促進半導體的需求日益增加，半導體市場一直十分興旺。

　　進入90年代，電子信息產業持續健康發展，促進了半導體市場的繁榮，也帶來了硅材料工業的興旺，年均增長率為12％。半導體硅材料曾一度出現供不應求的局面。

　　近年來，受金融危機影響，世界半導體市場處于低迷，1998年是世界半導體市場自90年代中期以來最差的一年，銷售額僅為1222億美元，下滑15.4%左右。受其影響，半導體硅材料需求量增幅明顯減緩，多晶硅需求量下降為15000t，比1997年的16050t減少6.5％，產品供過于求。

　　隨著經濟的復蘇，世界各國信息產業的發展，世界半導體市場好轉，2004年進入70年代以來第七個增長期，全球半導體銷售額創歷史新高，達2136億美元，比上年增長29.9％。預計今后幾年半導體市場銷售將有所增加，表11列出半導體市場銷售額。

60年代，半導體工業特別是在IC方面，美國占極大優勢，70年代日本IC工業興起，形成美國、日本、歐洲三級的局面。與之相應硅片的生產也集中在這些地區。亞太地區在世界半導體占有率由2000年的25.1％上升到2004年的40.2％，躍居第一位。由于亞太地區半導體市場及IC生產的增長在四極中是最快的，與之相應硅需求量在各地區的增長也是最快的。

　　陽光工程促進多晶硅需求

太陽能是取之不竭的無污染綠色能源，各國政府都致力于“新陽光計劃”或“太陽能百萬屋頂計劃”，進行太陽能電池制造技術的研究開發，隨著光電轉換效率的提高和制造成本的降低，太陽能電池的普及速度逐年提高，太陽能電池用多晶硅消耗量逐年增加。2004年太陽能電池為1000MW，多晶硅消耗量為8700噸，實際產量為7650噸，太陽能電池用多晶硅缺口1000噸，若太陽能電池以30％以上速度增長，多晶硅嚴重不足是可預見的。表12列出了近年來世界太陽能電池產量及其多晶硅量。

全球多晶硅供應日趨緊張

多晶硅產品是單晶硅及硅片的唯一原材料，硅片大部分用來制作集成電路，其市場走向跟半導體集成電路市場密切相關，進入20世紀90年代以來，在半導體市場的推動下，多晶硅生產能力不斷擴大，產量逐年增加，1993～1996年曾出現多晶硅供不應求的局面。多晶硅生產能力從1994年的10500t增至2003年的26700t，年均增長率為11％。預計2004年生產能力及產量分別達27500t及25000t。

　　隨著半導體工業的發展，硅片需求旺盛，太陽能電池產量大幅度增加，多晶硅需求量將以年均增長10%以上的速度增加。2004年已出現多晶硅供不應求，價格上漲的局面。

　　2004年太陽能電池用多晶硅供給缺口約1000噸，到2007年預計半導體用多晶硅將超過20000噸以上，太陽能電池用多晶硅近20000噸，目前的生產能力遠不能滿足日益增長的需求，需擴大其產能來適應市場的消費。

　　日本及亞太地區多晶硅缺口較大：

　　日本是單晶硅及硅片主要生產國，2004生產單晶硅6027噸，同時也是進口多晶硅最多的國家，每年需進口多晶硅5000噸以上，如2003年進口6899噸，來滿足國內市場的需要。

亞太地區包括韓國、馬來西亞、新加坡、印尼、中國臺灣和香港，該地區沒有多晶硅生產廠，所需多晶硅全部依賴進口，每年進口2000噸以上。70年代前美國半導體工業占絕對優勢，70年代形成了美國、日本、歐洲三極局面，90年代形成了美國、日本、歐洲、亞太地區的四極局面，據WSTS發表的數據顯示，日本及亞太地區的市場份額占46％以上。

　　太陽能是取之不竭的綠色能源，世界各國對太陽能發電充滿了濃厚的興趣，從20世紀70年代太陽能電池商品化以來，太陽能電池產量以較高的速度逐年增加，目前全球太陽能生產為1GW，預計2010年將達到4.6GW。

　　目前太陽能電池的生產主要以晶體硅太陽能電池為主，占其世界總產量的83.8％，世界各國政府對太陽能發電充滿了濃厚興趣，制度了“新陽光計劃”或“太陽能百萬屋頂計劃”，陽光工程將促進太陽能電池硅片及多晶硅的用量大幅增加。




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