光伏产业是指围绕硅材料的开发应用所形成的产业链条。在目前技术条件下，太阳能主要通过硅材料这种半导体转化为电能。一般而言，太阳能发电指的是光伏发电，这与太阳能光热利用有明显的区分。[1]太阳能光伏发电的原理是利用特定半导体的“光生伏特效应”而将光能转变为电能的一种科学技术。所谓“光生伏特效应”，指的是半导体在受到太阳光照射时产生电动势的物理现象，也就是在特定半导体上产生电位差的效应。这种技术的核心元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联之后进行封装可以形成大面积的太阳电池组件，这些组件再配合功率控制器等配套部件就组装成了太阳能光伏发电装置。[2]
中国的太阳能资源非常丰富，年太阳辐射总量大于每平方米5000兆焦（相当于170千克标准煤），陆地表面每年接收到的太阳辐射相当于17000亿吨标准煤，这是中国发展光伏产业所具有的有利自然地理条件。中国中西部地区以及南部地区太阳辐射能量较大，尤其是青藏高原地区太阳能资源最为丰富，日辐射量最高达每平方米2333千瓦时，居世界第二。总体上看，中国太阳能资源总量丰富，但资源分布不均。一方面，总量丰富为中国发展太阳能提供了良好的基础，另一方面，分布不均也对太阳能的发展提出了因地制宜的要求。
图2-1 中国1978—2007年平均年总日照时数空间分布图（单位：h）[3]
一个完整的光伏产业链包括晶体硅原料、硅锭、电池组件和发电应用系统等环节。上游环节包括晶体硅原料和硅锭生产环节，中游环节包括太阳能电池组件生产环节，下游环节为光伏发电应用系统环节。(www.xing528.com)
图2-2 光伏产业链结构图
在光伏产业链上游环节中，主要以晶体硅原料的生产为主，[4]目前产业链上游的多晶硅提纯等核心技术主要掌握在国外少数公司手中。[5]这一环节首先需要进行硅提纯，主要通过对石英砂中二氧化硅的提纯，纯度需要达到99.999%以上，这一提纯过程是通过消耗能源的化学过程来完成。然后是硅锭的生产，硅锭是由高纯度的硅加工而成，呈长方体或圆柱体。它可以是单一的晶体，称为单晶硅或单硅，或者是较小的多个硅晶体；一种称为多晶硅的材料（单晶硅的转化率较高，可以用于生产效能更高的太阳能光伏电池，但其生产过程需要较大的功率消耗，因此单晶硅的工艺成本更加昂贵。硼或磷可以通过精确的数量控制融入到硅材料中去制成N型或P型硅）。然后将硅锭切割成很细的薄层，称之为切片，二次加工中也包含抛光等步骤。中国在这一环节的生产技术主要是引进俄罗斯的“改良西门子法”，这种技术相对于上述公司的垄断技术具有较大差距，能耗成本较高，但产能相对较少。[6]
在中游环节的光伏组件生产包括以下步骤：首先是元件生产。为了制造该元件，两种不同的混合晶片被组装在一起形成P-N型硅片，以提高光伏效应的转化率。除此之外，还有多种提高光伏效应效率的加工方式。其次是电池板组装。元件被焊接在一起后，电路连接通过手工或者机械完成，元件在层压机的作用下被封装在透明玻璃板中，从而完成电池板的制造。
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