太阳能光伏技术发展现状和趋势

　　在太阳能利用的主要领域中，太阳能光伏企业的生产一般包括如下几个主要的阶段：多晶硅生产、晶体硅电池铸锭、单晶、切片、硅片清洗、太阳能电池生产、太阳能电池组件封装等。各阶段有不同的特点。

　　一、多晶硅生产

　　多晶硅生产是集化学反应和物理分离的精细化工生产过程，工艺流程主要包括三氯氢硅合成、精馏提纯、还原生长和氢化回收等环节，各环节的设计难点具体说明如下：

　　三氯氢硅合成：合成反应的技术难点是控制反应气体的温度和流化态，反应气体温度的变化对产品组别的变化影响比较明显，因此生产环境的设计要求较高;同时，由于该反应是放热反应，工程上需要将反应热导出，并实现热能的回收利用，生产空间的合理布局十分重要;此外，合成装置对除尘设施的设计要求较高，系统管道的堵塞将直接影响生产系统的有效运行时间。

　　精馏提纯：精馏是物理分离的过程，该工艺流程的技术难点包括去高、去低杂质的比例调节，回流比和塔板数的有效配置与调节，以及压力与冷源的选择等。该流程的设计需要对以上三方面的关键参数进行优化，在提高产品纯度的同时，实现节约能源，控制生产成本。

　　还原生长：该工艺流程的技术难点包括压力、温度、工艺配比之间的优化，和实现夹套冷却液的热量和尾气的热量回收再利用，以上两方面都对设计业务提出较高的要求。

　　氢化回收：低温氢化的特点与合成类似，只是其反应是吸热反应，其压力和温度比合成更高，这就对装置的安全性提出了更高的要求;高温氢化与还原类似，关键在控制工艺参数与余热的综合利用。

　　二、晶体硅电池生产

　　晶体硅电池的生产包括铸锭、单晶生产，硅片生产，太阳能电池片生产和组件封装四个环节，各环节的设计难点具体说明如下：

　　铸锭、单晶生产：该类型项目的核心生产设备为铸锭炉和单晶炉，在生产过程产生的热量较大，因此对循环冷却水的压力和流量控制的设计需求较高;同时，可以通过合理设计配置热回收系统，将设备发热量加以充分回收并利用于生产中，有效降低生产运行成本。此外，在厂房设计时需充分考虑完善的应急保障措施，避免发生生产事故或设备损毁。

　　晶硅片生产：该类型项目的核心生产设备为多线切割设备，设备耗电量大，生产过程需冷冻水作为工艺循环冷却水，生产过程需大量使用晶硅片切削液;该生产环节对厂房设计的供电稳定性要求较高，冷却水流量压力控制要求较高。

　　太阳能电池片生产：该类型项目对生产厂房的环境要求较高，生产区需大面积的净化环境，主要净化级别为万级或千级。生产过程中需使用高级别的超纯水、高纯工艺氮气及少量特种气体等;同时，生产过程会产生酸碱废气、有机废气及特殊废气等，需对厂房相关设备和管路布置合理。

　　组件封装：该类型项目的生产物流量较大，进行厂房设计时需要设置充足的的物料储存区域，同时对部分辅材的储存环境设计达到一定温度的设计要求;生产过程对厂房环境要求较高。

　　三、薄膜电池生产：薄膜电池生产项目的生产线自动化程度较高，生产设备精密度高，物流量大，生产区需提供大面积的净化环境;进行设计时需确保设备布局合理，提高厂房使用效率。

　　目前，新能源工程服务技术领域的研究方向主要是通过建立太阳能光伏生产设备数据库、工艺数据库，研究硅片、电池、组件、薄膜太阳能电池的组线方案与技术，提供客户组线服务。研究硅片、电池、组件、薄膜太阳能电池的生产线布局和生产要求，研究单位面积的厂房生产效率提高的设备布置及相关工艺技术;研究包括多晶硅硅片厂、单晶硅硅片厂、太阳能电池厂、组件厂、薄膜太阳能电池厂建厂新技术及绿色环保节能新技术，研究模块化标准工厂建厂技术。