高新技术产品出口生产企业研究开发建设项目可行性研究报告

高新技术产品出口生产企业研究开发建设项目

可行性研究报告

一、立项背景

1、国外行业概况

能源是人类社会赖以生存和发展的基础。以煤和石油为代表的传统化石能源为人类社会的工业化和现代化起到了巨大的推进作用。据2010年的统计，全世界能源消费结构中传统化石能源依然占据主导地位：原油消费占34%，煤炭占30%，天然气占24%。从资源的角度看，地球的矿物能源储量是有限的，按目前消耗的速度计，石油还可供开采40年左右，天然气约60年，煤可望达200年。全球能源消耗的年增长率约为2%，近35年来世界能源消费量已经翻了一番。人们预计，到2025年全球能源消耗还将再增加一倍。这种不可持续的能源消费模式已经引发了人类社会的深刻反思和对新能源、可再生能源的强烈需求。而太阳能作为各种可再生能源的基础能源，取之不尽，用之不竭，在能源战略中，太阳能具有重要的地位。太阳光发电是太阳能利用的重要领域之一，光电转换在太阳能利用中具有美好的发展前景。

早在1839年，法国物理学家贝克勒尔就发现金属浸入溶液的“光生伏特效应”，1883年，有人在半导体硒和金属接触处发现了固体光伏效应，1954年恰宾等人在美国贝尔实验室第一次做出了光电转换效率为60%的实用的单晶硅太阳电池，1973年，第一次石油危机促进了光伏产业及太阳电池研究的快速发展，九十年代以后，一次能源危机更加明显，光伏产业出现了前所未有的机遇。如今，太阳能电池已

经被广泛应用于航天、农业灌溉、交通航天、微波中继、电视转播、边远通讯、军事国防及农村用户等多个领域。

从长远看，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。根据欧洲JRC的预测，到2030年可再生能源在总能源结构中占到30%以上，太阳能光伏发电在世界总电力的供应中达到10%以上；2040年可再生能源占总能耗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占到80%以上，太阳能发电占到60%以上，显示出重要战略地位。

进入2010年，全球光伏光伏市场持续升温，业界普遍看好光伏行业未来的市场前景。

欧洲光伏工业协会（欧洲光伏工业协会）在《2014年全球光伏市场展望》的报告中预测了普通和政策利好两种不同的情形下，全球光伏市场未来五年的发展走势。

欧洲光伏工业协会预测到2014年全球光伏市场新增装机容量统计:

单位：MW

数据来源：欧洲光伏工业协会

根据欧洲光伏工业协会的预测，到2014年，普通情形下，全球光伏装机容量规模将达13.7GW；政策利好情形下，2014年单年可突破30GW。

（2）德国市场的需求预测

作为目前全球最大的光伏发电消费大国，德国是全球光伏发展的风向标，自2006年出台EEG法案一来，一直保持着光伏利用第一国的位臵。2009年，德国市场新增装机容量为3.806GW，累计装机容量达到9.785GW。而2010年仅上半年，新增的装机容量已经达到了3GW。对于2011年-2014年，受年补贴下调的影响，市场会略微平稳，但每年仍有3-5GW的增幅。

（3）意大利市场的需求预测

2009年意大利出台了新的上网电价，致使2009年年度安装量较2008年实现翻倍增长。虽然2009年意大利新增的装机为711MW，还未突破1000大关，但实际上该数字只是并网后的装机容量，而实际上正在安装的项目，政府已经下发批文的达到近1.1GW。2010年意大利也将轻松突破1GW。

2011年-2014年，由于意大利拥有丰富的太阳能资源和高昂的补贴政策，可以得到较高的回报率、再加上电力缺乏，意大利的光伏市场仍有较大的增长空间。

（4）日本市场的需求预测

在日本政府的各项补贴和政策激励下，日本作为光伏新兴市场被成功激活。根据欧洲光伏工业协会的预测，日本在普通情形下，将在2012年实现GW级别的市场规模，而如果在政策激励的情形下，将在2010年市场规模就将突破GW级别。根据日本政府的规划，到2020年，光伏装机容量将达到28GW，2030年将达到53GW。

2011年5月自福岛核电事故发生以来，日本首相菅直人在首相官邸举行的记者会上首次表明将停止核电的发展，废除政府制定的以核电为主的能源发展计划。菅直人宣布，中止日本政府以前制定的能源发展计划，对国家的能源发展战略进行重新研究检讨。对于未来替代能源的选择，菅直人强调将提高核电站的安全性，同时加大开发太阳能、风能等可再生能源，推进构筑节能社会。因此，从长期来看，日本会继续开发自然能，只是重点可能会由原子能转向太阳能、风能等清洁能源。从而通过辐射作用，带动全球风能、太阳能提速。

（5）美国市场的需求预测

根据欧洲光伏工业协会的预计，未来美国很可能成为全球最大的光伏消费市场之一。2010年，美国新增光伏装机容量在600-1000MW；而到2014年，即使在普通情形下，美国年新增光伏装机容量也将达到3GW，而如果在政策激励情况下，该数字将达到6GW，其在全球的市场份额亦将超过20%。

（6）西班牙的市场需求预测

由于补贴政策的下降及政府有意识的控制太阳能光伏应用的过快发展，西班牙光伏市场经过2008年2605MW装机容量的大爆发后，2009年度的新增装机容量直线下降，降到69MW。另外，由于西班牙国内市场经济不景气，电力需求也不甚旺盛，也是导致光伏装机下降的一个主要原因。随着国内市场经济的好转，欧洲光伏工业协会预测，即使在没有政府鼓励政策进一步刺激的情况下，未来五年间，西班牙国内仍会保持一个较为稳定的市场需求空间。

2、国内行业现状

我国处于快速的工业化和现代化发展阶段，能源消费量日益攀升。2010年我国一次能源消费量为32.5亿吨标准煤，已成为全球第一能源消费大国，其中煤炭、原油和天然气消费量占比分别为70%，17%和4%。对煤炭和石油的依赖日益严重。考虑到我国人口众多的现状，化石能源资源严重不足，人均石油储量不到世界平均水平的1/10，人均煤炭储量仅为世界平均值的1/2。且我国能源开采和利用技术落后，传统高能耗产业比重大，单位GDP能耗落后于发达国家。要实现2020年国内生产总值比2000年翻两番的目标，全面建设小康社会，全国能源消费量将至少比2000年翻一番，能源供需矛盾将进一步加剧。同时中国又是世界上最大的发展中国家，经济高速发展，中国能源消耗增长速度居世界首位，加剧了中国能源替代形势的严重性和紧迫性。能源不足必将成为我国经济社会可持续发展的制约因素，积极寻求可持续发展的新能源解决方案在我国已经达成广泛的共识。

我国太阳能资源丰富，总辐射量大致在930--2330千瓦小时/平方米/年之间。绝大多数地区年平均日辐射量在4kWh/㎡以上，西藏最高达7kWh/㎡。大体上说，我国约有三分之二以上的地区太阳能资源较好，特别是青藏高原和新疆、甘肃、内蒙古一带，利用太阳能的条件尤其有利。同其它技术，如小水电、风力发电、紫油发电等相比，尽管光伏发电的成本在目前还比较高，但光伏技术发电没有任何机械运转部件，安全可靠、无噪声、无污染、故障率低、维护方便，除了

日照外，不需其他任何燃料，在太阳光直射和斜射的情况下都可以工作，且光线越强，输出效率越高，太阳能组件无需维护，运行成本最小化，使用寿命长，并且选址不受地域限制，规模大小随意，可以方便的与建筑物相结合。无论从能源安全的长远战略角度出发，还是从调整和优化能源结构需求考虑，大力发展光伏发电都是保障我国能源安全的重要战略措施之一。

我国光伏产业生产自新世纪初开始进入快速、健康发展轨道，出台了一系列促进光伏产业发展的政策。目前，我国已形成了完整的太阳能光伏产业链。从产业布局上来看，国内的长三角、环渤海、珠三角及中西部地区业已形成各具特色的区域产业集群，并涌现出了无锡尚德、江西赛维、天威英利等一批知名企业。2009年中国太阳能电池产量为4382MW，占全球总产量的40%以上，全球太阳能电池生产第一大国的地位进一步巩固。各类项目陆续开展，比如金太阳工程，国家发改委的乡乡通工程，无电地区电力建设项目，国家科技部、北京、上海、西藏、甘肃、四川等地6MWp级光伏项目，投资1.1亿解决无电地区2万户居民用电的青海三江源项目，投资2亿安装3万盏太阳能路灯的北京新农村建设“亮起来”工程以及无锡尚德、保定天威英利在西班牙、葡萄牙几十兆瓦光伏电站用太阳能电池组件等工程项目都在进行。

3、国家政策支持

(1) 本项目属于《产业结构调整指导目录（2011年本）》十九、

轻工“先进的各类太阳能光伏电池及高纯晶体硅材料（单晶硅光伏电池的转化效率大于17%，多晶硅电池的转化效率大于16%，硅基薄膜电池转化效率大于7%，碲化镉电池的转化效率大于9%，铜铟镓硒电池转化效率大于12%）”国内投资项目，符合国家产业政策和浙江省先进制造业基地建设规划要求。

(2) 中国在新的《可再生能源中长期规划》中提出，到2020年达到220万千瓦。这意味着每年光伏发电装机量都将超过去多年的总和，国内需求也将变得十分旺盛。新政策的出台，将促进中国太阳能光伏发电产业的发展，将使太阳能光伏发电量上升到一个新的水平。

⑶项目产品符合2008年科技部发布的《国家重点支持的高新技术领域》中第六类“新能源及节能技术”第（一）项“可再生清洁能源技术”中第二条：太阳能光伏发电技术，具体描述如下：高效、低成本晶体硅太阳光伏电池技术。

⑷项目产品符合《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2011年度）》中第五类先进能源中第66项太阳能：太阳能电池制造技术及装备。

4、公司科技成果情况

公司十分重视新产品、新技术转化工作，重视产学研合作，与浙江大学签订太阳能电池组件制造技术协议，协助公司研究高效大功率太阳能电池组件制造技术，********获发明专利1项（***********。通过产学研联合和自主研发，公司已实现14项科技成果转化，先后

开发了***********。其中公司开发的***********重点科技计划项目，*************市重点科技计划项目，**********被认定为省级新产品。

5、项目完成后市场需求前景、推广应用领域、到达的技术水平及作用

光伏发电已经在许多应用领域被证明在技术上是成熟的，在经济上是合算的。从远期看，光伏发电将以分散式电源进入电力市场，并部分取代常规能源；从近期看，光伏发电可以作为常规能源的补充，解决特殊应用领域，如通信、信号电源和边远无电地区民用生活用电需求，从环境保护及能源战略上都具有重大意义。光伏发电具有许多优点，如：安全可靠、无噪声、无污染，能量随处可得，不受地域限制，无需消耗燃料，无机械转动部件，故障率低，维护简便，可以无人值守，建站周期短，规模大小随意，无需架设输电线路，可以方便地与建筑物相结合等。这些优点都是常规发电和其他发电方式所不及的。目前太阳能电池主要有以下应用方式:

（1）用户太阳能电源：①小型电源10-100W不等，用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等。②3-5K W家庭屋顶并网发电系统。③光伏水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉。

（2）交通领域：如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班

供电等。

（3）通讯/通信领域：太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统；农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵G PS供电等。

（4）石油、海洋、气象领域：石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。

（5）家庭灯具电源：如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。

（6）光伏电站：10K W -50M W独立光伏电站、风光互补电站、各种大型停车场充电站等。

（7）太阳能建筑：将太阳能发电与建筑材料相结合，使得未来的大型建筑实现电力自给，是未来一大发展方向。

（8）其他领域包括：①与汽车配套的太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等。②太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统。③海水淡化设备供电。④卫星、航天器、空间太阳能电站等。

二、项目产品创新性、先进性

1、该项目产品的技术在国内外的发展情况及主要特点

为了将电池片串联或者并联获得的所需输出功率，同时也为了保护太阳能电池不受机械损伤和环境损害，太阳能电池必须通过胶封、层压的方式封装成组件，大面积太阳能电池组件通常采用真空层压封

装工艺:用两层热熔性EVA胶膜将太阳能电池片、钢化玻璃正面盖板和聚乙烯复合膜背板黏合为一体，周边用铝合金边框固定。目前国内多采用手动操作，在层压前靠万用表测开路电压、短路电流来粗略分辨电池组件性能好坏，有许多材料或工艺造成的不良无法检测。在层压后通过功率测试仪对组件的功率进行测试以判断其质量的好坏，这种方法的最大缺点是对于测试功率明显不合格的组件，并不能知道该组件中有哪些不合格太阳能电池片以及这些不合格电池片的实际隐形缺陷。另外，即使对于功率合格的组件，有些隐形缺陷，并不一定马上造成电学特性的大的漂移。低效片、印刷断栅、隐裂、原片材料质量缺陷等不良将导致电阻变大，日积月累发热，导致热斑效应。经过几年使用之后将逐步显现，光衰增加，影响光伏组件的发电效率，较严重者导致整块组件失效，同样也会导致整个太阳能电站发电量大大减少。

本项目采用全自动双重electro luminescence分析，利用电致荧光原理研发的硅太阳能电池隐形缺陷检测CT系统，通过加在两电极的电压产生电场，被电场激发的电子碰击发光中心，而引致电子解级的跃进、变化、复合导致发光的一种物理现象。根据此现象引起的电池组件中电池片发光亮度的差异作为检测依据，能直观的观察到硅太阳能电池内部结构，可分析出以下方面电池缺陷

1）、裂片（包括隐裂和显裂）

2）低效片、印刷断栅、短路

3）原片材料质量缺陷，如次级硅片、工艺异常、工艺污染等

通过electro luminescence分析可避免以上不良的出现，保证光伏组件的使用寿命，有效的减低光衰。并为我们对其隐形缺陷的分析研究提供了依据。该项目在国内外处于领先地位。

世界各国太阳能发电产业中，生产和应用的太阳电池组件，大部分是100Wp—280Wp，具体指标见下表

1、现有项目产品技术研发力量状况分析

浙江****************有限公司建立了一支市场、技术、质量、生产等在内的具有多年光伏产业管理经验的经营管理团队。其核心成员包括：********，********公司的主要创始人之一，2007年开始一直活跃在在光伏产业，具有丰富的企业经营管理经验，现担任********公司的董事长；********，2003年开始从业太阳能光伏产业，具有8年以上的太阳能光伏市场、技术等经营管理经验，原********集团********太阳能公司的主要创始人之一，曾任**************常务副总经理，浙江省可再生能源协会光伏技术委员会委员，*******，现担任********公司总经理。

同时，公司已与*************太阳能研究所等国内著名的太阳能研究机构积极合作，聘请了多名国内资深的太阳能光伏专家为高级技术顾问，计划组建企业研发中心和光伏实验室，形成自有技术创意和开发能力。

公司主导产品单晶硅和多晶硅太阳能光伏组件具有德国著名的权威认证机构TUV莱茵公司、美国权威认证机构UL公司的产品认证，2011年新增MCS、3E、金太阳等多项国内外产品认证，产品远销德国、西班牙、意大利、法国、澳大利亚、比利时、捷克等国，获得了国外客户的极大的认可，2010年出口额*******万美元以上。

2、与现有产品、技术和装备的对比分析

因太阳能电池组件在户外使用，并且标称寿命一般要求是25年，因此，对其质量的保证非常重要，目前主要通过功率测试仪对组件的功率进行测试以判断其质量的好坏，这种方法的最大缺点是对于测试功率明显不合格的组件，并不能知道该组件中有哪些不合格太阳能电池片以及这些不合格电池片的实际隐形缺陷。另外，即使对于功率合格的组件，有些隐形缺陷，并不一定马上造成电学特性的大的漂移，然而，经过几年使用之后而逐步显现，同样也会导致整个太阳能电池失效。因此，对太阳能隐形缺陷检测至关重要。

公司采用全自动双重electro luminescence分析，通过加在两电极的电压产生电场，被电场激发的电子碰击发光中心，而引致电子解级的跃进、变化、复合导致发光的。electro luminescence分析仪既是根据此现象引起的电池组件中电池片发光亮度的差异作为检测依

据，可检测出原片材料质量缺陷，如次级硅片、工艺异常、工艺污染等、低效片、印刷断栅、短路、裂片（包括隐裂和显裂），为改进工艺操作提供科学依据；在线应用可有效控制产品不良、漏检等，可有效保证光伏组件30年以上使用寿命。国际上生产的125单晶组件、156单晶组件、156多晶组件功率分别在190W、230W、280W左右，我司使用EL测试，优化组件转化效率，组件功率能完全达到195W、240W、300W。

3、要达到的技术性能指标和参数

本项目目的是产业化高效、低光衰的太阳能电池组件，形成年产100MW组件生产能力，组件制造业的研发及产业化能力。经EL测试的组件与未经EL测试的组件技术参数对比如下表：

三、实施方案：

1、技术特点、关键技术和关键工艺

开发的全自动双重electro luminescence分析的高效、低光衰

太阳能电池组件的工艺路线和特色基本如下核心工艺路线

从工艺流程可以看出，本产品的生产过程只在常规产品工艺上增

加了2步工艺，即electro luminescence分析，并没有增加工艺难度和复杂度，但是使得产品的性能有大幅提升。

特色

1

）对于晶体硅而言，尽管其为间接带隙半导体，在其带隙附近，在室温下，

在一定的电场偏臵下，其构成的p-n结或p-i-n

结构仍然

可以在带隙波段附近发出电致荧光，并且其电致荧光的强度与载流子的扩散长度有关。扩散长度长，则相应的荧光强度就比较高。显然，如果在不同的区域，

硅的相关特性有差异，则在荧光图像上表现出不同亮度的特性。

而如果在某一区域出现隐形缺陷，则根据其荧光所采集的图像上就应该会显现出来。这正是利用通过电致荧光图像检测，

就可以获得硅太阳能电池组件隐形缺陷方面的信息的原理。每道工序

采用自动传输，有效的减少人为原因造成的不良，节约人员成本，提

高生产效率。并在层压前外观检之后与层压前间加入electro luminescence分析，可以有效的控制产品质量，将原片材料质量缺陷，如次级硅片、工艺异常、工艺污染等不良检查出来。制成合格高效的太阳能光伏组件。

2）通过高温层压后，电池片内部容易形成隐裂、碎片等缺陷，通过肉眼无法检查出来，常规工艺流程通过功率测试仪对组件的功率进行测试以判断其质量的好坏，这种方法不知道该组件中有哪些不合格太阳能电池片以及这些不合格电池片的实际隐形缺陷。在层压后通过electro luminescence分析可以准确的判断出组件存在的内部质量问题，可以有效的预防组件因内部缺陷问题，导致组件产生光衰。

直接采用高分辨率硅CCD探测器，且采用低温降噪技术，有效的捕捉850纳米～1200纳米的近红外光谱，采用电致发光的原理在2048×2048的像素图片（400万像素）上清晰的分辨出硅材料纯度不高、杂质、头尾料（单晶硅棒）、电池片背银栅线印刷不良等造成的电池片生产过程中产生的缺陷以及组件生产过程中的互联条虚焊、裂片、层压过程中造成的隐裂等缺陷。通过双重electro luminescence分析，为改进工艺操作提供科学依据。在线应用可有效控制产品不良、漏检等。可以产出高效、低光衰太阳能电池组件。

2、产品外观形状图、结构图和原理图

通过在线全自动双重electro luminescence分析可生产多晶硅、单晶硅多种型号光伏组件，可应用于航天、农业灌溉、交通航天、微波中继、电视转播、边远通讯、军事国防及农村用户等多个领域的光

伏发电系统中。其结构、原理图如下：

图1 产品流程图

图2 通过electro luminescence分析可检查出裂片、缺陷、工艺

污染等不良

图3通过electro luminescence分析生产出的无缺陷的高效光伏组件

图4通过electro luminescence分析生产出的无缺陷的高效光伏组件3、实施的具体内容和技术路线

公司在光伏领域具有较强的生产、研发、市场开拓能力，通过本项目，公司自主创新，取得了1项发明专利，8项实用新型专利，清单

如下：

另外，公司与高校、科研单位建立了紧密的合作关系，联合开展科技攻关活动，为进一步保证产品的质量和使用寿命提供了重大技术支撑。

4、进度与完成期限

项目实施期1.5年，自2011年1月-2012年6月，项目具体进度如下：

2011年1月-2011年2月完成产线设计，确定工艺流程。

2011年3月-2011年5月购买产业化设备、测试设备，完成进行生产线的组建。

2011年6月-2011年12月完成组件试制，通过样品测试后，确定lectro luminescence分析仪在生产工艺中的测试流程及摆布，并进行小批量生产。

2012年1月-2012年6月通过双重electro luminescence分析仪全面进入批量产业化阶段，批量生产高效、低光衰太阳能电池组件。

五、项目资金概算及使用合理性

1、项目总资金概算和年度资金预算

项目计划总投资2650万元，其中流动资金投资1250万元，设备费1400万元，申请补助200万元，银行贷款1000万元，企业自筹1450万元。