中国太阳能光伏产业已走在世界前沿

过去10多年，全世界太阳能光伏产业取得快速发展，年安装量增长了40倍左右。2007年，全世界安装了2.9GW；到2019年，全世界安装了114.9GW，年均增长率超过了30%，成为国际上发展得最快的高科技行业之一。欧盟展望，2050年，光伏发电将占所有能源的30%左右，而到2100年，将占到70%。由此可知，太阳能作为一种新型可再生能源，在全世界具有非常好的发展前景。

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太阳能主要分为晶体硅太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池、化合物薄膜太阳能电池三大类，而非晶硅薄膜太阳能电池由于成本、效率的原因，已在产业界消失了。目前几乎所有的太阳能电池即97.5%的太阳能电池是建立在硅材料基础上的，因此，可以说太阳能光伏产业是硅的产业。

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太阳能光伏的产业链，涵盖了从硅石，到金属硅（二氧化硅经过冶炼以后变成），到高纯多晶硅，再到直拉单晶硅或铸造多晶硅，之后做成太阳能电池，再把电池组合起来形成太阳能电池板，最后用在电站上。在过去的15年当中，中国为全世界太阳能光伏发电做出了非常大的贡献，中国金属硅产量大概占了全球的78%，多晶硅占了67%，晶体硅占了98%，太阳能电池占了79%，组件占了71%，电站占了26%。从产业链上看，太阳能光伏产业已经成为为数不多的能够在全世界走在前沿的中国高科技产业。

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在过去的10年中，中国的多晶硅材料发展非常迅速，全世界前10家多晶硅企业中，有6家是中国企业。高纯度多晶硅生产工艺，主要包括三氯氢硅工艺和硅烷工艺。三氯氢硅工艺，具有产量大、成本低的特点，占市场的98%，未来它的发展方向是大规模、低能耗、综合利用；硅烷工艺，具有工艺简单、能耗低、尾气容易处理等优势，占市场的2%，未来将向低能耗流化床工艺发展。

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直拉硅单晶，具有晶格完整、质量好、太阳能电池转换效率高等特点。到目前为止，全世界太阳能电池约65%采用了这种技术。2019年，全球前10的晶体硅企业全部来自中国。未来，单晶铸造技术将应运而生。它利用籽晶，通过铸造（定向凝固）生长硅单晶，兼具直拉硅单晶和铸造多晶硅的优点。

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总体而言，到目前为止，硅材料仍是光伏材料的主要基础材料，目前乃至将来可能都没有任何一种材料能替代它。希望国内企业低成本、高质量的硅晶技术取得进一步突破，使太阳能光伏的成本进一步降低，成为今后新能源的主要形式。

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（中国科学院院士、浙江大学半导体材料研究所所长 杨德仁）

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（来源：中国电子报）