中國光伏產業(yè)發(fā)展技術路線圖發(fā)展光伏產業(yè)從根本上講是為了解決能源問題。面對日益枯竭的化石能源和不斷惡化的生態(tài)環(huán)境，人類需要進行第三次能源結構轉換，從礦物能源向可再生能源轉換，用可再生能源替代礦物能源，用無碳能源、低碳能源替代高碳能源。與石油、天然氣、煤炭、鈾等化石能源相比，光伏發(fā)電最大的優(yōu)點是資源取之不盡；與風能、水能、生物質能等可再生能源相比，光伏發(fā)電最大的優(yōu)點是可開采資源幾乎是無限的。據測算，全球太陽能可開采資源達6000億千瓦，是2008年全球電力裝機容量的100倍。過去10年，是光伏產業(yè)快速發(fā)展的10年，光伏電站累計裝機容量從1998年的962MW增長到2008年的14730MW。其中，歐洲占65%、日本占15%、美國占8%。2008年，全球發(fā)電裝機容量約60億千瓦（6000GW）；其中，中國累計裝機約8億千瓦（800GW）。光伏發(fā)電裝機容量僅占發(fā)電裝機容量的0.25%。按照電力裝機年均增長3%、2020年光伏電站裝機容量占發(fā)電裝機容量的3%測算，2020年光伏電站的累計裝機容量超過255GW。1998年，全球光伏電池實現營收5.1億美元；2008年，全球實現營收203.7億美元。按照市場規(guī)模增長1倍，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)成本下降10%測算，上述255GW光伏發(fā)電系統(tǒng)市場規(guī)模超過7200億美元。面對每年超過2500萬千瓦市場需求、超過5000億元人民幣終端市場價值的新興產業(yè)和新興市場，對于中國而言，問題的關鍵在于找準市場定位，壯大產業(yè)規(guī)模，擴大市場份額。拉動光伏產業(yè)形成和發(fā)展的主要力量來自于市場，市場需求是決定產業(yè)規(guī)模的核心要素，但其發(fā)展速度卻可以通過有效的政府公共政策來推動。市場拉動和政府推動是促進光伏產業(yè)發(fā)展的主要外生力量。高成本是制約光伏發(fā)電大規(guī)模應用的主要障礙。2008年，光伏電站的平均初始投資高達2.8萬元/千瓦，按照年發(fā)電小時數1500小時、25年設備使用期計算，發(fā)電成本達1.47元/千瓦時，根本無法與常規(guī)能源發(fā)電競爭。目前，光伏發(fā)電需求主要還是靠政府支持，包括初始投資補助、上網電價補貼、凈電量回購等。通過降低電池材料成本、提高光電轉換效率、提高發(fā)電量、降低系統(tǒng)固定成本等形式，光伏發(fā)電有望在2012年實現“平價上網”，從而實現由政府扶持轉向市場化發(fā)展。由于光伏產業(yè)政策的缺位，2008年以前中國光伏產業(yè)總體上處于自我發(fā)展狀態(tài)，形成了生產大國和消費小國的發(fā)展格局。2009年3月，財政部、住房和城鄉(xiāng)建設部聯合下發(fā)的《關于加快推進太陽能光電建筑應用的實施意見》標志著中國光伏產業(yè)政策逐漸補位，中國光伏產業(yè)將進入政策扶持下的規(guī)?；瘧秒A段。從消費者角度看，光伏產品可以分為三類：一是電力服務類，為消費者提供220/380伏交流電服務；二是電源服務類，為通訊等生產生活設備提供非標電源（主要是直流電源）；三是日用服務類，與各類日用品一起為消費者提供光電服務（如PV-LED）。其中電源服務類、日用服務類光伏產品市場化程度高，從發(fā)達國家的發(fā)展經驗看，依托市場力量基本上能夠解決，政府的主要工作應放在電力服務類產品的市場推廣上?？傮w上看，并網光伏發(fā)電是光伏產品的主流應用領域。2000年以來，并網光伏的市場份額不斷攀升，目前占80%左右，居市場主體地位。光伏產品用于并網發(fā)電需要解決的核心問題是“平價上網”問題，也就是光伏發(fā)電與化石能源發(fā)電（我國主要是煤炭發(fā)電）上網電價的市場競爭問題。技術路線主要圍繞這個問題展開。1、大幅降低光伏電池材料成本目前，工業(yè)化生產的無機半導體太陽能光電材料主要有兩類：一是元素半導體，主要有硅（Si）、鍺（Ge）、硒（Se）；二是化合物半導體，主要有III-V族化合物半導體（如砷化鎵GaAs）、II-W族化合物半導體（如碲化鎘CdTe）以及多元化合物半導體（如銅銦鎵硒CIGS）。其中，化合物半導體材料主要用于生產薄膜太陽能電池；近年來，多晶硅、非晶硅也被批量用于生產薄膜太陽能電池，但市場主流依然還是多晶硅/單晶硅太陽能電池，約占80%市場份額。2008年,晶體硅光伏電站系統(tǒng)平均成本為4.2美元/Wp（約合2.8萬元/千瓦）。其中，電池組件占60%、系統(tǒng)及安裝占40%。在電池組件成本中，硅材料占50%、硅片生產占24%、電池片生產占16%、組件封裝占20%。硅片、電池片、電池組件以及光伏系統(tǒng)平衡部件的生產具有規(guī)模經濟性，隨著光伏電站裝機規(guī)模的擴張、固定成本的攤薄，其生產成本將不斷降低。因此，實現“平價上網”的根本途徑在于大幅度降低光伏電池材料成本。從現狀看，降低光伏電池材料成本的技術途徑有三：一是冶金法生產太陽能級多晶硅（UMG-Si）。相比較于目前主流的改良西門子法生產多晶硅工藝，冶金法具有明顯的成本優(yōu)勢。規(guī)?；a成本前者約30美元/公斤、后者約10美元/公斤。目前的主要障礙在于冶金法生產的多晶硅雜質不穩(wěn)定性十分明顯，雜質分布不均勻，批次間質量不穩(wěn)定。如何解決質量穩(wěn)定性問題已經成為冶金法最重要的課題。二是改進硅片生產工藝。通過降低硅片厚度、減少切片損耗降低硅材料成本。目前硅片厚度已普遍從370微米降到200微米甚至更薄。三是采用薄膜技術。薄膜太陽能電池的厚度一般只有1?10微米，制備在玻璃等相對廉價的襯底材料上，可以實現低成本、大面積的工業(yè)化生產。對于非晶硅薄膜、多晶硅薄膜太陽能電池而言，目前的主要問題是轉換效率低，而且存在光致衰減。2、逐步提高光電轉換效率太陽能電池是大面積的p-n結二極管，用于接收太陽輻射光引起光生伏特效應實現光能向電能轉換。光電轉換效率對光伏發(fā)電成本影響顯著。以晶體硅為例，效率提高1個百分點，單位發(fā)電成本降低10%；未來轉換效率若提高到22%，則成本可下降一半左右。提高光電轉換效率主要朝兩個方向發(fā)展：一是太陽光；二是光伏電池。圍繞太陽光提高光電轉換效率目前的技術路徑有三：一是減少太陽光反射；二是通過“聚光”技術發(fā)展聚光太陽能電池；三是通過“跟蹤”技術提高太陽光照度。圍繞光伏電池提高光電轉換效率目前的技術路徑也有三：一是改進光生載流子效能，有效收集光生載流子，減少光生載流子的復合損失；二是減少光伏效應損失，減少電極直接電阻損失；三是改善光譜效應，通過整合光伏電池材料改善光譜效應，提高光伏電池的光吸收系數，實現更寬光譜的光能收集。3、有效降低光伏系統(tǒng)固定成本就并網型光伏產品而言，光伏系統(tǒng)由兩部分組成：一是光伏組件（陣列）；二是系統(tǒng)平衡部件（逆變器、輸變電設備等）。降低光伏系統(tǒng)固定成本主要朝三個方向發(fā)展：一是發(fā)展光伏裝備制造業(yè)，提高光伏組件生產及檢測設備本土化率，通過技術創(chuàng)新降低固定資產的初始投入成本；二是