太阳能技术及上市公司简介(图)

照射在地球的太阳光中蕴含着巨大的能源，开发太阳能潜力巨大。每日照射在地面上的太阳光中所蕴含的能量大概是人类所使用的化石燃料的7000多倍；即使是以目前的太阳能转化技术，只要在全球为使用用地中的不到1%面积上安装上太阳能捕捉装置，就能轻易收集到和所有化石能源等量的能量；而在日照充足的地区，仅一平方米左右的地表所吸收的能量，就差不多等于普通人在交通、取暖、食物、电力及其他生活方面所消耗的能量总和。

正是由于太阳光中蕴含者巨大的能量，因而如何经济高效的利用太阳能的技术近年来发展迅速，并迅速形成了以太阳能光热和太阳能光伏两类太阳能技术为主的太阳能产业。

太阳能光热技术：主要是指利用太阳能加热液体或空气，是太阳能转化为热能，从而提供供暖供热（例如：太阳能热水器），或者在此基础上将热能转化为电能（CSP，集中太阳能发电）。

太阳能光伏技术：主要是指利用半导体材料直接把太阳光能转化为电流的技术。

本文按照上面的分类简要介绍了目前主要的太阳能技术原理，及其优缺点，并列举了其中具有中国概念的太阳能上市公司。

一、太阳能光热技术

太阳能光热又可细分为2类，即太阳能热水/供暖和聚光太阳能发电（CSP）

A太阳能热水/供暖主要是指使用太阳能辐射的热水或热空气来提热水及供暖、供热。以简单的太阳能热水器为例，通常其是由带有水管道或空气挡板的一系列厚面板组成，这些面板朝向太阳，使它们能最大量的吸收太阳光。水或空气经过加热后将被输送到使用它们的地方。一般来说，使用太阳能热水器的费用比传统电热水器底50%-80%。而中国的太阳能热安装容量全球领先，大约占全球安装量的60%以上。

太阳能热水/供暖的优缺点：

优点是：

1. 成本相对低廉，太阳光是免费的能源

2. 没有温室其他排放

3. 不产生任何废物副产品

4. 技术相对成熟

缺点是：

1. 不能直接产生电能，使用范围相对有限

2. 只能在白天提供热能，而且当阳光不太充足时，需要有相关电力备份系统供夜间使用

太阳能热水器的上市公司

B聚光太阳能发电（CSP）较太阳能热水/供暖更进一步，其在通过将太阳能加热液体的基础上，利用加热的液体形成蒸汽以推动涡轮机发电。CSP系统是成规模的公用事业系统，利用镜面将50-1000倍的太阳能集中到太阳热板，从而创造出足够高的液体温度以产生蒸汽，促使涡轮机带动发电机产生电能。全球第一批集中太阳能发电厂建于二十年前的美国加州，现在仍运行良好，表明集中太阳能发电技术相对成熟且简单耐用。

聚光太阳能发电（CSP）的优缺点

优点是：

1. 成本下降较快，通过技术改良后相对传统能源已具有一定的竞争力

2. 技术相对成熟，且进过实际验证，简单耐用，可迅速推广

3. 建设材料相对简单，但需要大量的钢

4. 没有温室其他排放

缺点是：

1. 需要较大的面积已建设电厂

2. 需建设在热能相对充沛的地区，如沙漠等，但一般这些地方供电网络相对较少，需要额外建设长途输电线路，另外，沙漠的确一般水源很少，冷却系统却需要大量的水资源。

3. 在光照相对不足的时候及夜间不能提供电力，需要电力备份系统

聚光太阳能发电（CSP）公司

二、太阳能光伏技术

太阳能光伏技术主要是指太阳能电池技术，太阳能电池技术是目前太阳能发电的主流技术，其主要是利用阳光创造半导体材料的正负电荷之间的电子流，通常利用电气接点将电池中的电力收集和运输到外部。

太阳能电池根据所用材料的不同，太阳能电池还可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池，其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位，不过我们也看到近年的薄膜太阳能发电的异军突起。本文主要介绍这两类太阳能光伏发电。

硅太阳能电池分类

而硅太阳能电池分为单晶硅太和多晶硅两种。

单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24.7%，规模生产时的效率为15%以上。

在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于单晶硅成本价格高，大幅度降低其成本很困难，为了节省硅材料，发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜做为单晶硅太阳能电池的替代产品。

多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池，其实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为10%。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成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。但受制于其材料引发的光电效率衰退效应，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，非晶硅太阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。

目前国内外上市的中国概念的太阳能公司主要是以单晶硅太阳能电池及多晶硅薄膜太阳能电池为主。

各种薄膜技术

薄膜技术主要有三类：硅基薄膜、碲化镉及铜铟硒/铜铟镓硒。于二零零九年，其分别占薄膜太阳能总额产量约32.0%、63.0%及5.0%:

A. 硅基薄膜。硅基薄膜组件硅与氢气的化学气相沉积制成。在一定参数下，此项沉积可

在玻璃层上产生非晶硅、纳米晶硅或晶体硅。

B. 碲化镉 。镉与碲用作薄膜光伏电池的感光材料。由于镉为有毒物质，故采用此项技术有所顾虑。此外，使用碲化镉的制造商因碲较为稀有而可能面临取得该材料的困难。

C. 铜铟硒/铜铟镓硒。铜铟硒/铜铟镓硒为由铜、铟及硒制成的多层薄膜组件。使用铜铟硒/ 铜铟镓硒的制造商在采购铟方面存在困难。铜铟镓硒到目前为止大规模生产存在。

硅太阳能电池的产业链

硅太阳能电池产业从最初的石英矿到最终安装在客户处的太阳能发电系统具有一个完整的产业链。不同的太阳能上市公司，分别涉及这个产业链的一个或几个环节。太阳能电池产业的产业链主要阶环节包括：

冶金硅 采矿公司将石英矿挖出地面后，对其进行提炼及消除杂质，生产出纯度达98%的冶金等级硅片（MGS）

多晶硅 多晶硅公司以冶金硅为原料，进行进一步提纯，达到近乎100%纯度的多晶硅

硅芯片 多晶硅在坩埚内溶化后可以铸成一个锭块。然后利用高精度的线锯将固体锭块切成非常薄的芯片，厚度只有200~280微米。

太阳能电池 太阳能电池生产商通常在硅芯片表面进行蚀刻以建立电子传输过程，然后在芯片的前端采用薄层透明材料以增加对太阳光的吸收，最后应用电接触生产出太阳能电池

太阳能组件 太阳能电池被放置在玻璃下的一个框架中，然后通过接线盒将彼此连接，构成太阳能组件

太阳能发电系统 将需要的组件某些位置连接在一起构成一组，并安装在建筑物上，再根据需求将直流电逆变成交流电，就构成了太阳能发电系统

硅太阳能电池发电的优缺点

优点：

没有温室其他排放

不产生任何废物副产品

设备使用时间达25~30年，几乎不需要维护

可提供分布式电力，避免受到停电、电价上涨影响

甚至可以在阴天及北部气候下发电

缺点：

只能在白天提供电力

成本仍然较高

前期需要预付大量现金

硅太阳能电池上市公司

非硅薄膜太阳能电池

薄膜太阳能电池除了多晶硅薄膜太阳能电池及非晶硅薄膜太阳能电池外，还包括碲化镉、铜化镓（CIGS）、砷化镓和有机薄膜。它们的优点是不受硅材料短缺的限制，但是其原材料紧缺同样制约其大规模生产。如，铟是一种有限的资源，而碲更是一种稀有金属。

非硅薄膜太阳能电池上市公司