硅料是光伏产业的基础原材料。这一环节主要包括硅矿石的开采、工业硅的生产以及高纯多晶硅的制备。多晶硅的生产工艺复杂,需要经过一系列的化学反应和提纯步骤,以达到光伏级的纯度要求。硅料的质量和成本直接影响着后续环节的生产和产品性能。
二、硅片环节
硅片是光伏电池的基础材料。在这一环节中,首先将多晶硅通过拉晶工艺制成单晶硅棒,或者通过铸锭工艺制成多晶硅锭。然后,经过切片、研磨、抛光等一系列加工工序,将硅棒或硅锭制成薄片状的硅片。硅片的厚度、平整度、电阻率等参数对光伏电池的效率和性能有着重要影响。
三、电池片环节
电池片是实现光电转换的核心部件。通过在硅片表面进行一系列的工艺处理,如扩散、镀膜、印刷电极等,将硅片制成能够将光能转化为电能的电池片。目前主流的电池片技术包括PERC(钝化发射极和背面电池)、TOPCon(隧穿氧化层钝化接触)、HJT(异质结)等,不同技术的电池片效率和成本有所差异。
四、组件环节
组件是将电池片进行封装,以保护电池片并提高其发电效率和稳定性。组件的生产过程包括电池片的串并联、封装材料的敷设、层压、装框、接线盒安装等工序。封装材料通常包括玻璃、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、背板等。组件的功率、效率、可靠性等性能指标是衡量其质量的重要标准。
五、光伏辅材环节
除了上述主要环节外,光伏辅材也是光伏产业不可或缺的一部分。包括:
1. 光伏玻璃:用于保护电池片和组件,具有高透光率和耐候性。
2. 银浆:用于印刷电池片的电极,对导电性和接触性能有较高要求。
3. 铝边框:为组件提供支撑和固定,同时具有防护作用。
4. 胶膜:如 EVA 胶膜和 POE(聚烯烃弹性体)胶膜,用于粘结和封装。
六、光伏设备环节
光伏设备在整个产业链中起着关键作用,包括生产设备和检测设备。生产设备如单晶炉、铸锭炉、切片机、电池片生产设备、组件封装设备等。检测设备用于对原材料、中间产品和成品进行质量检测和性能测试,确保产品符合标准和要求。
七、光伏发电系统环节
光伏发电系统是将光伏组件所产生的电能进行收集、转换、传输和存储的整体系统。包括逆变器、汇流箱、配电箱、储能系统等。逆变器将直流电转换为交流电,以便接入电网或供用户使用。汇流箱用于将多个组件串的电流汇集,配电箱用于分配和控制电能,储能系统则可以在需要时存储电能。
八、光伏应用环节
光伏产业的最终应用包括集中式光伏发电站和分布式光伏发电。集中式光伏发电站通常规模较大,建在荒漠、草原等空旷地区,接入高压输电网络。分布式光伏发电则安装在建筑物屋顶、工商业厂房等场所,就近消纳,具有灵活、高效的特点。
综上所述,光伏产业涵盖了从硅料生产到光伏发电应用的多个环节,每个环节都相互关联、相互影响,共同推动着光伏产业的发展和进步。