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1、2010年我国及全球晶体硅太阳能行业发展现状及趋势报告目录综合介绍1、晶体硅太阳能电池行业现状2、晶体硅太阳能电池行业竞争格局及市场化程度3、晶体硅太阳能电池行业发展前景广阔4、行业的进入壁垒5、行业发展趋势6、行业利润水平的变动趋势及原因7、影响行业发展的有利和不利因素8、技术发展水平及特点9、行业的周期性、区域性或季节性特征10、晶体硅太阳能电池行业与上下游的关联性11、我国晶体硅太阳能电池行业出口业务情况12、我国太阳能电池企业的产量及销量排名情况13、生产成本情况14、全球发展趋势情况硅是最理想的太阳能电池材料太阳能电池以硅材料为主的主要原因基于以上几个方面考虑，硅是最理想的太阳能电池
2、材料，这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因。但随着新材料的不断开发和相关技术的发展，以其它材料为基础的太阳能电池也愈来愈显示出诱人的前景。本文简要地综述了太阳能电池的种类及其研究现状，并讨论了太阳能电池的发展及趋势。 硅系太阳能电池单晶硅太阳能电池 硅系列太阳能电池中，单晶硅太阳能电池转换效率最高， 晶体硅太阳能电池技术也最为成熟。高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。现在单晶硅的电池工艺己近成熟，在电池制作中，一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术，开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处
3、理和分区掺杂工艺。在此方面，德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化，制成倒金字塔结构。并在表面把一13nm。厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率：通过以上制得的电池转化效率超过23%，是大值可达233。Kyocera公司制备的大面积（225cm2）单电晶太阳能电池转换效率为1944%，国内北京太阳能研究所也积极进行高效晶体硅太阳能电池的研究和开发，研制的平面高效单晶硅电池（2cm X 2cm）转换效率达到19.79%，刻槽埋栅电极晶体硅电池（5cm X 5cm）转换效率达8.6%。 单晶硅太
4、阳能电池转换效率无疑是最高的，在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于受单晶硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响，致使单晶硅成本价格居高不下，要想大幅度降低其成本是非常困难的。为了节省高质量材料，寻找单晶硅电池的替代产品，现在发展了薄膜太阳能电池，其中多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池就是典型代表。 多晶硅薄膜太阳能电池通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350450m的高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。因此实际消耗的硅材料更多。为了节省材料，人们从70年代中期就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜，但由于生长的硅膜晶粒大小，未能制成有价值的太阳能电池。为了获得大尺寸
5、晶粒的薄膜，人们一直没有停止过研究，并提出了很多方法。目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法，包括低压化学气相沉积（LPCVD）和等离子增强化学气相沉积（PECVD）工艺。此外，液相外延法（LPPE）和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。 化学气相沉积主要是以SiH2Cl2、SiHCl3、Sicl4或SiH4,为反应气体,在一定的保护气氛下反应生成硅原子并沉积在加热的衬底上，衬底材料一般选用Si、SiO2、Si3N4等。但研究发现，在非硅衬底上很难形成较大的晶粒,并且容易在晶粒间形成空隙。解决这一问题办法是先用 LPCVD在衬底上沉炽一层较薄的非晶硅层，再将这层非晶硅层退火，得到较大的晶
6、粒，然后再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜，因此，再结晶技术无疑是很重要的一个环节，目前采用的技术主要有固相结晶法和中区熔再结晶法。多晶硅薄膜电池除采用了再结晶工艺外，另外采用了几乎所有制备单晶硅太阳能电池的技术，这样制得的太阳能电池转换效率明显提高。德国费莱堡太阳能研究所采用区馆再结晶技术在FZ Si衬底上制得的多晶硅电池转换效率为19，日本相关公司用该法制备电池，效率达16.42%。 液相外延（LPE）法的原理是通过将硅熔融在母体里，降低温度析出硅膜。美国相关公司采用LPE制备的电池效率达122。中国光电发展技术中心的陈哲良采用液相外延法在冶金级硅片上生长出硅晶粒，并设计了一种类似于晶体硅薄
7、膜太阳能电池的新型太阳能电池，称之为“硅粒”太阳能电池，但有关性能方面的报道还未见到。 多晶硅薄膜电池由于所使用的硅远较单晶硅少，又无效率衰退问题，并且有可能在廉价衬底材料上制备，其成本远低于单晶硅电池，而效率高于非晶硅薄膜电池，因此，多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。 非晶硅薄膜太阳能电池开发太阳能电池的两个关键问题就是：提高转换效率和降低成本。由于非晶硅薄膜太阳能电池的成本低，便于大规模生产，普遍受到人们的重视并得到迅速发展，其实早在70年代初，Carlson等就已经开始了对非晶硅电池的研制工作,近几年它的研制工作得到了迅速发展,目前世界上己有许多家公司在生产该种电池产
8、品。 非晶硅作为太阳能材料尽管是一种很好的电池材料，但由于其光学带隙为1.7eV, 使得材料本身对太阳辐射光谱的长波区域不敏感，这样一来就限制了非晶硅太阳能电池的转换效率。此外，其光电效率会随着光照时间的延续而衰减，即所谓的光致衰退S一W效应，使得电池性能不稳定。解决这些问题的这径就是制备叠层太阳能电池，叠层太阳能电池是由在制备的p、i、n层单结太阳能电池上再沉积一个或多个P-i-n子电池制得的。叠层太阳能电池提高转换效率、解决单结电池不稳定性的关键问题在于：它把不同禁带宽度的材科组台在一起，提高了光谱的响应范围；顶电池的i层较薄，光照产生的电场强度变化不大，保证i层中的光生载流子抽出；底电池
9、产生的载流子约为单电池的一半，光致衰退效应减小；叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。 非晶硅薄膜太阳能电池的制备方法有很多，其中包括反应溅射法、PECVD法、LPCVD法等，反应原料气体为H2稀释的SiH4，衬底主要为玻璃及不锈钢片，制成的非晶硅薄膜经过不同的电池工艺过程可分别制得单结电池和叠层太阳能电池。目前非晶硅太阳能电池的研究取得两大进展：第一、三叠层结构非晶硅太阳能电池转换效率达到13，创下新的记录；第二.三叠层太阳能电池年生产能力达5MW。美国联合太阳能公司（VSSC）制得的单结太阳能电池最高转换效率为93%，三带隙三叠层电池最高转换效率为13，见表1 上述最高转换效率是在小面积（
10、025cm2）电池上取得的。曾有文献报道单结非晶硅太阳能电池转换效率超过125，日本中央研究院采用一系列新措施，制得的非晶硅电池的转换效率为132。国内关于非晶硅薄膜电池特别是叠层太阳能电池的研究并不多，南开大学的耿新华等采用工业用材料，以铝背电极制备出面积为20X20cm2、转换效率为828的aSi/aSi叠层太阳能电池。 非晶硅太阳能电池由于具有较高的转换效率和较低的成本及重量轻等特点，有着极大的潜力。但同时由于它的稳定性不高，直接影响了它的实际应用。如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题，那么，非晶硅大阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。 多元化合物薄膜太阳能电池为了寻找单晶
11、硅电池的替代品,人们除开发了多晶硅、非晶硅薄膜太阳能电池外，又不断研制其它材料的太阳能电池。其中主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。上述电池中，尽管硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，并且也易于大规模生产，但由于镉有剧毒，会对环境造成严重的污染，因此，并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代。 砷化镓III-V化合物及铜铟硒薄膜电池由于具有较高的转换效率受到人们的普遍重视。GaAs属于III-V族化合物半导体材料，其能隙为14eV，正好为高吸收率太阳光的值，因此，是很理想的电池材料。GaAs等III-V化合物薄膜电池的制备
12、主要采用 MOVPE和LPE技术，其中MOVPE方法制备GaAs薄膜电池受衬底位错、反应压力、III-V比率、总流量等诸多参数的影响。 除GaAs外，其它III-V化合物如Gasb、GaInP等电池材料也得到了开发。1998年德国费莱堡太阳能系统研究所制得的GaAs太阳能电池转换效率为242，为欧洲记录。首次制备的GaInP电池转换效率为147见表2。另外，该研究所还采用堆叠结构制备GaAs，Gasb电池，该电池是将两个独立的电池堆叠在一起，GaAs作为上电池，下电池用的是Gasb,所得到的电池效率达到311。 铜铟硒CuInSe2简称CIC。CIS材料的能降为1leV，适于太阳光的光电转换,
13、另外，CIS薄膜太阳电池不存在光致衰退问题。因此，CIS用作高转换效率薄膜太阳能电池材料也引起了人们的注目。 CIS电池薄膜的制备主要有真空蒸镀法和硒化法。真空蒸镀法是采用各自的蒸发源蒸镀铜、铟和硒，硒化法是使用H2Se叠层膜硒化，但该法难以得到组成均匀的CIS。CIS薄膜电池从80年代最初8的转换效率发展到目前的15左右。日本某电气工业公司开发的掺镓的CIS电池，其光电转换效率为153（面积1cm2）。1995年美国可再生能源研究室研制出转换效率为17l的CIS太阳能电池，这是迄今为止世界上该电池的最高转换效率。预计到2000年CIS电池的转换效率将达到20，相当于多晶硅太阳能电池。 CIS
14、作为太阳能电池的半导体材料，具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点，将成为今后发展太阳能电池的一个重要方向。唯一的问题是材料的来源，由于铟和硒都是比较稀有的元素，因此，这类电池的发展又必然受到限制。 聚合物多层修饰电极型太阳能电池在太阳能电池中以聚合物代替无机材料是刚刚开始的一个太阳能电池制备的研究方向。其原理是利用不同氧化还原型聚合物的不同氧化还原电势，在导电材料（电极）表面进行多层复合，制成类似无机PN结的单向导电装置。其中一个电极的内层由还原电位较低的聚合物修饰，外层聚合物的还原电位较高，电子转移方向只能由内层向外层转移；另一个电极的修饰正好相反，并且第一个电极上两种聚合物的还原电位均高
15、于后者的两种聚合物的还原电位。当两个修饰电极放入含有光敏化剂的电解波中时光敏化剂吸光后产生的电子转移到还原电位较低的电极上，还原电位较低电极上积累的电子不能向外层聚合物转移，只能通过外电路通过还原电位较高的电极回到电解液，因此外电路中有光电流产生。 由于有机材料柔性好，制作容易，材料来源广泛，成本底等优势，从而对大规模利用太阳能，提供廉价电能具有重要意义。但以有机材料制备太阳能电池的研究仅仅刚开始，不论是使用寿命，还是电池效率都不能和无机材料特别是硅电池相比。能否发展成为具有实用意义的产品，还有待于进一步研究探索。 纳米晶化学太阳能电池在太阳能电池中硅系太阳能电池无疑是发展最成熟的，但由于成本
16、居高不下，远不能满足大规模推广应用的要求。为此，人们一直不断在工艺、新材料、电池薄膜化等方面进行探索，而这当中新近发展的纳米TiO2晶体化学能太阳能电池受到国内外科学家的重视。 自瑞士Gratzel教授研制成功纳米TiO2化学大阳能电池以来，国内一些单位也正在进行这方面的研究。纳米晶化学太阳能电池（简称NPC电池）是由一种在禁带半导体材料修饰、组装到另一种大能隙半导体材料上形成的，窄禁带半导体材料采用过渡金属Ru以及Os等的有机化合物敏化染料，大能隙半导体材料为纳米多晶TiO2并制成电极，此外NPC电池还选用适当的氧化一还原电解质。纳米晶TiO2工作原理：染料分子吸收太阳光能跃迁到激发态，激发
17、态不稳定，电子快速注入到紧邻的TiO2导带，染料中失去的电子则很快从电解质中得到补偿，进入TiO2导带中的电于最终进入导电膜,然后通过外回路产生光电流。 纳米晶TiO2太阳能电池的优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在10以上，制作成本仅为硅太阳电池的1/51/10寿命能达到2O年以上。但由于此类电池的研究和开发刚刚起步，估计不久的将来会逐步走上市场。 太阳能电池的发展趋势从以上几个方面的讨论可知，作为太阳能电池的材料，III-V族化合物及CIS等系由稀有元素所制备，尽管以它们制成的太阳能电池转换效率很高，但从材料来源看，这类太阳能电池将来不可能占据主导地位。而另两类电
18、池纳米晶太阳能电池和聚合物修饰电极太阳能电池存在的问题，它们的研究刚刚起步，技术不是很成熟，转换效率还比较低，这两类电池还处于探索阶段，短时间内不可能替代应系太阳能电池。因此，从转换效率和材料的来源角度讲，今后发展的重点仍是硅太阳能电池特别是多晶硅和非晶硅薄膜电池。由于多晶硅和非晶硅薄膜电池具有较高的转换效率和相对较低的成本，将最终取代单晶硅电池，成为市场的主导产品。 提高转换效率和降低成本是太阳能电池制备中考虑的两个主要因素，对于目前的硅系太阳能电池，要想再进一步提高转换效率是比较困难的。因此，今后研究的重点除继续开发新的电池材料外应集中在如何降低成本上来，现有的高转换效率的太阳能电池是在高
19、质量的硅片上制成的，这是制造硅太阳能电池最费钱的部分。因此，在如何保证转换效率仍较高的情况下来降低衬底的成本就显得尤为重要。也是今后太阳能电池发展急需解决的问题。近来国外曾采用某些技术制得硅条带作为多晶硅薄膜太阳能电池的基片，以达到降低成本的目的，效果还是比较现想的。 中国太阳能电池产业的发展中国对太阳能电池的研究起步于1958年，20世纪80年代末期，国内先后引进了多条太阳能电池生产线，使中国太阳能电池生产能力由原来的3个小厂的几百kW一下子提升到4个厂的4.5MW，这种产能一直持续到2002年，产量则只有2MW左右。2002年后，欧洲市场特别是德国市场的急剧放大和无锡某太阳能电力有限公司的
20、横空出世及超常规发展给中国光伏产业带来了前所未有的发展机遇和示范效应。 目前，我国已成为全球主要的太阳能电池生产国。2007年全国太阳能电池产量达到1188MW，同比增长293%。中国已经成功超越欧洲、日本为世界太阳能电池生产第一大国。在产业布局上，我国太阳能电池产业已经形成了一定的集聚态势。在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区，已经形成了各具特色的太阳能产业集群。 中国的太阳能电池研究比国外晚了20年，尽管最近10年国家在这方面逐年加大了投入，但投入仍然不够，与国外差距还是很大。政府应加强政策引导和政策激励，尽快解决太阳能发电上网与合理定价等问题。同时可借鉴国外的成功经验，在公共设施、政府办
21、公楼等领域强制推广使用太阳能，充分发挥政府的示范作用，推动国内市场尽快起步和良性发展。 太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50以上，太阳能光伏发电将占总电力的20以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80以上，太阳能发电将占到60以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。由此可以看出，太阳能电池市场前景广阔。1、晶体硅太阳能
22、电池行业现状（1）全球晶体硅太阳能电池产量增长迅速晶体硅太阳能电池为光伏发电所采用的主要电池。2005年至2009年，随着太阳能光伏应用产业的快速发展，全球晶体硅太阳能电池行业发展迅猛，产量的年均复合增长率达54.62%。近年来全球晶体硅太阳能电池产量如下图所示：数据来源：光伏产业报道（2）晶体硅太阳能电池应用市场相对集中长期以来，晶体硅太阳能电池占据了太阳能电池应用市场中85%左右的市场份额，而太阳能电池应用市场的发展则同政府的扶持政策密不可分，如欧洲、美国和日本等大多数国家都制定和实施了积极的太阳能产业政策和发展计划。因此，目前晶体硅太阳能电池应用市场也主要集中在上述区域及国家。2009年
23、，全球太阳能电池应用市场总量达6.43GW，其中欧洲市场占据了整个市场份额的75%左右，欧洲市场中又以德国和意大利市场最为突出。预计随着相关国家新能源扶持政策和补贴政策的变化，各国的市场份额将会有一定改变，美国、日本以及其他欧洲国家特别是比利时、法国和捷克的市场份额将会后来居上。下图显示了2008年全球太阳能电池应用市场分布的情况：2008年全球太阳能电池主要应用市场的区域分布数据来源：光伏产业报道（3）单晶硅和多晶硅太阳能电池同步快速增长在晶体硅太阳能电池中，单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池各具特点，其中多晶硅太阳能电池制造过程中单位能耗及原料耗用低，生产成本低，如多晶铸锭环节在同等产量条
24、件下的耗电量仅为单晶拉棒环节耗电量的3/4左右；而单晶硅太阳能电池在转换效率方面优于多晶硅太阳能电池，两者综合效益基本相当，近年来基本处于同步发展的状况。2004年-2008年全球晶体硅太阳能电池的产量增长情况数据来源：Solarbuzz，中国半导体行业协会（4）我国晶体硅太阳能电池行业迅速发展2002年以来，我国晶体硅太阳能电池行业迅猛发展，涌现出一批优秀的晶体硅太阳能电池片和电池组件生产企业，生产规模迅速向晶体硅太阳能电池制造大国迈进。2005年，我国晶体硅太阳能电池片和电池组件的产量均跻身世界四强；2007年，我国晶体硅太阳能电池片产量达1,088MW，晶体硅太阳能电池组件产量达1380
25、MW，超过日本和欧洲，成为世界第一大晶体硅太阳能电池生产国；2008年，我国晶体硅太阳能电池片和电池组件产量分别达到2,140MW和2,339 MW，在全球晶体硅太阳能电池产量中的份额继续提高，占比达到30%左右。数据来源：中国太阳能电池及硅材料行业调研报告2、晶体硅太阳能电池行业竞争格局及市场化程度（1）全球竞争格局及市场化程度晶体硅太阳能电池主要生产区域与主要应用市场存在有明显差异，生产最集中的国家并不完全是市场容量最大的国家。目前，全球晶体硅太阳能电池的生产已初步形成了中国、日本、欧洲、美国四足鼎立的局面。德国晶体硅太阳能电池产业的发展与市场需求的发展基本同步，日本和美国的市场发展处于全
26、球前列，也属于生产较为集中的地区。另外，台湾地区虽然市场规模并不大，但生产规模也占到全球的11%。而我国的晶体硅太阳能电池应用市场暂未启动，市场规模较小，却成为全球晶体硅太阳能电池生产最集中的地区。自2004年以来，中国在晶体硅太阳能电池生产能力方面呈现出快速增长，2007年的晶体硅太阳能电池产量已经超越日本，成为世界第一大晶体硅太阳能电池生产国。以2009年的产量来看，中国晶体硅太阳能电池的产量占到全球总产量的32%。数据来源：光伏产业报道2008 年，德国Q-cell公司以9%的市场占有率位于全球晶体硅太阳能电池行业之首。日本夏普公司和无锡尚德的市场份额均为8%，略低于Q-cell公司。除
27、此以外，中国、美国、日本和台湾还有一大批具有较强市场竞争力和影响力的优秀企业紧随其后。整体来说，全球晶体硅太阳能电池行业集中度不高，竞争较为充分。（2）国内竞争格局及市场化程度在全球太阳能光伏应用市场的快速拉动下，我国晶体硅太阳能电池行业迅速发展，国内多家企业成为全球明星企业并成功实现海外上市，涌现了一大批如无锡尚德、晶澳太阳能、天威英利等在世界有较大影响的企业。我国晶体硅太阳能电池主要生产企业近年来产能及增长情况如下表：数据来源：根据上市公司年报整理由于我国国内晶体硅太阳能电池应用市场尚未完全启动，市场需求量较小，因而国内晶体硅太阳能电池90%以上都销往欧洲、美国、日本等主要应用市场。200
28、8年，我国晶体硅太阳能电池生产企业将近400 家，前15 家企业的产能占我国晶体硅太阳能电池总生产能力的90%左右，市场集中度较高。2008年我国晶体硅太阳能电池企业竞争格局数据来源：赛迪顾问研究报告3、晶体硅太阳能电池行业发展前景广阔（1）新能源政策推动晶体硅太阳能电池行业快速、持续发展由于化石能源储量有限，而且化石能源过度开采使用容易破坏生态污染环境，太阳能则是永不枯竭的清洁能源，因此各国政府将发展包括太阳能在内的新能源作为首要的能源发展战略，纷纷出台政策扶持新能源产业发展。目前，完全商业化运作的并网光伏发电上网电价成本要显著高于火电等传统能源，因此，政策扶持成为行业发展的重要因素。200
29、4年1月1日，德国开始实施修正后的上网电价法，规定光伏发电必须上网，电力部门必须收购。自2004年起，德国成为世界太阳能光伏市场和太阳能光伏产业发展最快的国家，并拉动了全球太阳能光伏产业的发展。德国上网电价法的科学性、有效性和可操作性，很快获得世界许多国家的认同及效仿。目前全球已有40多个国家和地区实施了上网电价法，太阳能光伏市场由德国迅速扩张到整个欧洲以及美国、日本等很多国家，目前还在向更大范围扩展。（2）光伏装机容量大幅提高拉动晶体硅太阳能电池需求快速增长全球光伏发电的巨大需求以及国内广阔市场的快速发展将促使晶体硅太阳能电池组件行业呈现快速增长的态势。根据欧洲光伏工业协会对全球光伏发电未来
30、市场容量的预测，至2020年全球年装机容量将达56GW，比2009年7.20GW增长近8倍，年均复合增长率达20.50%，全球太阳能光伏市场前景预测具体情况如下：按照上表预测，2010年光伏市场装机容量为10.1 GW，假设每年装机容量以平均20.50%增长速度的保守估计，2011年和2012年装机容量将分别达12.2GW和14.7GW，即相对于2009年来说，未来三年每年较上年新增的装机容量累积达15.3GW。按照晶体硅太阳能电池组件占整个太阳能电池市场85%的比例，全球晶体硅太阳能电池组件市场未来三年将新增13.0GW的市场需求。（3）原材料价格快速下降推动晶体硅太阳能电池大规模应用原材料
31、成本过高一直是制约晶体硅太阳能电池行业大规模运用的一个瓶颈。随着多晶硅产能的扩张和释放，2008年下半年以来，晶体硅太阳能电池主要原料多晶硅料的价格快速下降，预期未来多晶硅料价格还将继续下降，原材料价格的下降大大降低了晶体硅太阳能电池的发电成本。随着太阳能光伏发电成本的不断下降，大规模利用太阳能光伏发电将变得更加普遍，从而推动晶体硅太阳能电池产业向广度发展。未来几年晶体硅太阳能电池行业的平均发电成本将逐渐降低，具体测算如下表所示（考虑了财务费用，未考虑利润）：晶体硅太阳能电池发电成本测算数据来源：中信建投证券研究所（4）日趋完善的技术及工艺推动行业向深度和广度发展近几年来，晶体硅太阳能电池行业
32、的技术发展迅速，生产工艺不断成熟，太阳能电池转换效率持续提高，未来预计将达到20%-22%，较目前的转换效率有非常大的提升空间；另一方面，晶体硅太阳能电池所用硅片的厚度也在持续降低。从总体趋势而言，技术进步及工艺改善将不断降低晶体硅太阳能电池成本，推动晶体硅太阳能电池行业向深度和广度发展。4、行业的进入壁垒（1）市场壁垒目前，晶体硅太阳能电池市场主要集中于国外，国际客户对晶体硅太阳能电池的产品质量及可靠性要求较高，产品出口普遍实行产品认证制度，主要有国际IEC认证、德国TUV认证（欧洲多数国家均认可）和美国的UL认证，获得上述认证是晶体硅太阳能电池产品通往相关进口国的必要门槛。这些产品认证有严
33、格的标准和复杂的认证程序，对于新进入者是很高的门槛。公司是国内仅有的几家在单晶硅和多晶硅太阳能电池组件上同时获得TUV认证和美国UL认证的晶体硅太阳能电池生产企业之一。由于晶体硅太阳能电池产品具有使用寿命长、性能稳定等特点，通常情况下，如果大型太阳能光伏系统工程商或经销商认可某个品牌太阳能电池产品后，一般不会轻易使用其他品牌，即晶体硅太阳能电池产品客户通常具有较高的忠诚度。产品质量及性能的高要求使得新进入者难以在短期内打破现有市场竞争格局，客户的忠诚度更成为新企业进入本行业的重要壁垒。（2）技术壁垒晶体硅太阳能电池行业属于技术密集型行业。晶体硅太阳能电池产品制造工艺较为复杂，涉及到众多的设备和
34、工艺路线选择，各个生产工序对技术操作人员的技术水平、操作经验等综合素质要求较高，成熟、先进的生产工艺是产品高质量、生产高效率的必要保障，因而行业进入存在一定的技术壁垒。（3）资金壁垒晶体硅太阳能电池行业对设备要求高，设备投资较大。除此之外，建设生产基地、购买原材料、提升技术水平等方面均需要大量资金投入，因此该行业存在较高资金壁垒。（4）人才壁垒由于晶体硅太阳能电池行业对技术研究人员、生产管理人员、市场销售人员和技术操作人员的专业素质要求均较高，而且最近几年该产业的发展速度远远超过所需人才的培养速度，因此如何吸引专业人才和留住人才，成为关系晶体硅太阳能电池行业企业发展的重要问题。5、行业发展趋势
35、行业总体上呈现以下发展趋势：（1）产业链一体化成为行业发展趋势，专业化分工是有效补充晶体硅太阳能电池行业竞争主要体现在完善的产业链和高转化率的工艺技术，具备完整产业链及成熟工艺技术的企业将获得领先企业竞争的优势。近几年，包括本公司在内的行业内优秀企业，如无锡尚德、天合光能、天威英利等均实施了产业链一体化发展战略，充分发挥产业链一体化在产品质量和成本方面的全过程控制优势，有效提升产品质量，降低生产成本，提高生产效率，获得产业链各环节的利润。我国部分晶体硅太阳能电池生产企业的产业链一体化发展情况如下：上述发展趋势之外，受益于市场强大需求，专注于硅片、晶体硅太阳能电池片或晶体硅太阳能电池组件等单一环
36、节的经营模式将是上述一体化模式的有效补充。（2）业内优质企业逐步向光伏系统集成业务领域延伸向下游太阳能光伏集成环节延伸，投资太阳能光伏电站并通过电站建设和出售实现电池组件产品的销售，打造从多晶硅料至太阳能光伏电站完整的产业链已经成为光伏行业企业发展的趋势。行业内优质、上规模的企业在多年与光伏系统集成商合作的基础上，利用资金及原料等优势逐步开始与系统集成商合作开发太阳能光伏电站系统，甚至独自设立子公司进入光伏系统集成市场。例如，无锡尚德、江苏林洋、天威英利等企业已成功进入该领域。（3）规模效应推动行业整合加速目前，行业开始呈现逐步整合的特征。规模化生产对于降低产品单位成本至关重要，已成为提升竞争
37、力的关键因素。因此，行业内大部分领先企业都选择了在资本的助推下产能迅速扩张的发展路径，一些国际领先的企业已开始收购兼并的活动。6、行业利润水平的变动趋势及原因受益于太阳能光伏应用市场的快速增长，晶体硅太阳能电池产业链各个环节的生产企业都能获得比较理想的利润回报。行业产业链自下而上各环节，利润率随着工艺技术难度及设备投资额递增，上游的硅片、晶体硅太阳能电池片的利润水平要高于晶体硅太阳能电池组件。晶体硅太阳能电池行业及其上游多晶硅产业的毛利率水平如下图所示：2004年-2009年国内晶体硅太阳能电池企业生产各环节及上游多晶硅毛利率走势对比图数据来源：中信建投证券研究所根据Solarbuzz的资料，
38、2008年太阳能级硅片供应略小于需求，硅片市场价格稳定，产品毛利率为晶体硅太阳能电池产业链内最高。2008年，硅片生产厂家大致可实现20%这一较高水平的毛利率，而晶体硅太阳能电池片和晶体硅太阳能电池组件的专业制造商分别可获得约15%和7%的毛利率。对于产业链一体化的晶体硅太阳能电池供应商来说，则大致可获得15%-35%左右的平均毛利率。随着多晶硅料大规模生产技术的突破及2008年金融危机爆发以来，多晶硅料供求关系已经发生根本性的转变，价格暴跌，从最高的475美元/千克跌至最低的40-50美元/千克。原料价格的下跌带动了晶体硅太阳能电池价格下降，大大降低了晶体硅太阳能电池企业的生产成本，扩大了中
39、下游企业的盈利空间。但2008年多晶硅料市场价格暴跌前，由于多晶硅持续供应紧张,行业内主要晶体硅太阳能电池生产厂商比如无锡尚德等，与其产品上游生产商签订大量多晶硅料长期供货协议，导致2008年四季度至2009年上半年盈利水平受到较大影响。随着各大厂商对原材料长期供货协议向随行就市的调整，行业盈利水平将逐步恢复正常。同时，金融危机以来，在晶体硅太阳能电池的主要消费地欧洲，金融机构收紧了对光伏系统集成企业的项目金融贷款，一定程度上影响了2008年至2009年上半年的市场需求。2009年三季度以来，全球金融环境逐步好转，晶体硅太阳能电池组件需求反弹强劲，价格下跌趋势渐止，且下降幅度远小于原料价格下降
40、的幅度，行业盈利水平快速回归正常水平。目前，太阳能光伏发电成本高于传统发电成本，其大规模运用主要靠政府对行业的补贴，随着人类对环境保护重视程度的加深，越来越多的国家加大了对清洁新能源的扶持力度，推动晶体硅太阳能电池下游的光伏应用市场持续增长。随着晶体硅太阳能电池组件价格的下降，未来政府提供的支持力度将会相应降低，但政府将给予行业合理的盈利水平，实现晶体硅太阳能电池生产企业的持续发展，最终实现产业完全市场化。7、影响行业发展的有利和不利因素（1）有利因素各国太阳能电池发电扶持政策不断出台自2000年4月德国联邦议院通过可再生能源法以来，世界很多国家政府陆续出台了一系列促进整个太阳能电池行业发展的
41、扶持政策，为晶体硅太阳能电池行业的未来发展奠定了坚实基础。资料来源：根据公开资料整理根据目前新能源行业的发展趋势，各国将出台更强有力的太阳能光伏行业开发与利用扶持政策。上游多晶硅行业产能释放，多晶硅料价格回归理性2008年以前，多晶硅料为几家国际厂商垄断，其价格在需求拉动下飙升，从2003年约25美元/千克上涨至2008年平均350美元/千克的水平。在价格上涨因素驱动下，过去一两年内全球多晶硅料产能快速扩张，多晶硅料供不应求的局面已经发生彻底的改变。2008年第四季度以来，多晶硅料价格大幅下降，从最高的475美元/千克跌至最低的40-50美元/千克左右，而且呈现出进一步下降的趋势。多晶硅为晶体
42、硅太阳能电池最主要的原料，2006年至2008年该原料成本约占晶体硅太阳能电池成本的50%至70%，因其价格的大幅下降直接导致了晶体硅太阳能电池生产成本的大幅降低，这极大加速了太阳能光伏发电成本接近传统能源的进程，晶体硅太阳能电池行业的大规模产业化发展已具备了市场化条件。资料来源：中信建投证券研究所资料来源：中信建投证券研究所行业技术发展水平不断提升，生产成本进一步下降技术进步是降低太阳能光伏发电成本、促进晶体硅太阳能电池行业和市场发展的重要因素。近几十年来，围绕着降低晶体硅太阳能电池成本的各种研究开发工作取得了显著成就，主要表现在晶体硅太阳能电池转化效率不断提高、晶体硅太阳能电池所用硅片的厚
43、度持续降低、产业化技术不断改进等方面，技术的发展大大降低了太阳能光伏发电成本。具体技术发展水平详见本节“8、技术发展水平及特点”。（2）不利因素目前晶体硅太阳能电池行业仍依赖于光伏产业政策国家能源政策的支持是晶体硅太阳能电池行业发展的驱动力，各国太阳能电池产业的启动和快速发展都离不开国家能源政策的鼓励和财政补贴的支持。我国的晶体硅太阳能电池主要出口欧美市场，外向度高达90%以上，也就是说我国的晶体硅太阳能电池企业严重依赖国际市场的需求和海外国家光伏产业政策的变化。目前，预期2010年下半年全球第一大光伏市场的德国将下调其对光伏发电的补贴价格，这将会对我国晶体硅太阳能电池行业的发展产生一定的压力
44、。不过，德国以外的欧洲市场，比如捷克和意大利，仍有较大的增量和较强的政府补贴力度；美国和日本也具有推广太阳能的坚定决心和刺激光伏市场的新举措，这些都给我国晶体硅太阳能电池企业提供了广阔的市场空间。太阳能光伏行业受到其他可再生能源的替代性威胁目前，对于太阳能光伏发电具有替代性威胁的可再生能源主要是风能、生物质能和地热能等。其中，风能发电对于太阳能光伏发电而言替代性威胁最大。2009年，全球风能发电新增装机容量为37,500MW，而2009年太阳能光伏发电的新增装机容量仅7,203MW。由于风力发电技术已基本成熟，经济性已经接近常规能源，在今后相当长的时间内将会保持较快发展。但是太阳能比风能有更加
45、丰富的总量，并且太阳能光伏系统安装比风能更加方便、应用更加广泛，未来发展潜力较风能来说更为广阔。短期内太阳能光伏发电成本较传统能源发电竞争力较弱目前，我国平均光伏发电成本为1.5元/度至2.2元/度，远高于普通火电平均不到0.30 元/度左右的发电成本。自2008年第四季度以来，由于多晶硅料价格的大幅下降，占光伏发电成本60%以上的晶体硅太阳能电池组件成本也大大降低，但是相对于传统能源来说仍不具备成本上的竞争力，短期内替代传统能源的可能性较小。然而长期来看，一方面随着多晶硅行业技术和产能的不断提升，多晶硅料价格预期将呈下降的趋势；另一方面随着晶体硅太阳能电池转化效率的不断提高，每瓦用硅量、硅片
46、厚度和系统安装成本的持续下降，逐步提高太阳能相对传统能源的竞争力。8、技术发展水平及特点不断降低太阳能光伏发电成本是晶体硅太阳能电池行业研究开发工作的核心目标。经过几十年的研究与发展，目前在这一方面已经取得了显著成就，具体表现在以下方面：（1）晶体硅太阳能电池转换效率不断提高近几年来，随着先进技术不断向产业注入，商业化晶体硅太阳能电池转换效率不断提高。在过去的5年中，商业化晶体硅太阳能电池的转换效率提高了3%左右。目前，商业化单晶硅太阳能电池转换效率为16%-19%，多晶硅太阳能电池转换效率15%-17%。从工艺与理论角度来看，晶体硅太阳能电池的转换效率未来还有很大提高空间。晶体硅太阳能电池转
47、换效率的提高将大大降低光伏发电成本。晶体硅太阳能电池平均光电转换效率（%）资料来源：中信建投证券研究所（2）商业化太阳能电池硅片厚度持续降低降低晶体硅太阳能电池所用硅片的厚度是减少硅料消耗、降低晶体硅太阳能电池生产成本的有效技术措施，是太阳能光伏技术进步的重要体现。近30多年来，晶体硅太阳能电池的硅片厚度从450-500微米降低到目前的190-200微米，降幅达60%左右。预计到2010年底，晶体硅太阳能电池的硅片厚度可降低到180-190微米，硅用量可降到7吨MW以内。资料来源：Solarbuzz（3）自动化作业推动行业生产规模不断扩大技术的快速发展与成熟，使得业内企业生产自动化程度持续提高，推动生产规模不断扩大。晶体硅太阳能电池厂家平均生产规模在上世纪80年代为1-5
