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发光二极管( Light Emitting Diode, LED),是一种半导体元件。初时多用作为指示灯、显示板等;随著白光LED的出现,也被用作照明。它被誉为21世纪的新型光源,具有效率高,寿命长,不易破损等传统光源无法与之比较的优点。加正向电压时,发光二极体能发出单色、不连续的光,这是电致发光效应的一种。改变所采用的半导体材料的化学组成成分,可使发光二极体发出在近紫外线、可见光或红外线的光。
1955年,美国无线电公司(Radio Corporation of America)的鲁宾·布朗石泰(Rubin Braunstein)(1922年生)首次发现了砷化镓(GaAs)及其他半导体合金的红外放射作用。1962年,通用电气公司的尼克·何伦亚克(Nick Holonyak Jr.)(1928年生)开发出第一种实际应用的可见光发光二极管。
目录
1发光二极管技术
1.1原理
1.2蓝光与白光LED
1.3其他颜色
1.4有机发光二极管,OLED
1.5运作参数和效率
1.6几种错误的尝试法
2使用LED的权衡考虑
3LED应用
3.1已知的LED应用列表
3.2照明应用
3.3LED显示看板
3.4Multi-Touch Sensing
4相关参考
5相关参见
6相关资源
7外部连结
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发光二极管技术
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原理
发光二极管是一种特殊的二极管。和普通的二极管一样,发光二极管由半导体晶片组成,这些半导体材料会预先通过注入或掺杂等工艺以产生pn结结构。与其它二极管一样,发光二极管中电流可以轻易地从p极(阳极)流向n极(负极),而相反方向则不能。两种不同的载流子:空穴和电子在不同的电极电压作用下从电极流向pn结。当空穴和电子相遇而产生复合,电子会跌落到较低的能阶,同时以光子的方式释放出能量。
它所发出的光的波长,及其颜色,是由组成pn结的半导体物料的禁带能量所决定。由于硅和锗是间接禁带材料,在这些材料中电子与空穴的复合是非辐射跃迁,此类跃迁没有释出光子,所以硅和锗二极体不能发光。发光二极体所用的材料都是直接禁带型的,这些禁带能量对应着近红外线、可见光、或近紫外线波段的光能量。
在发展初期,采用砷化镓(GaAs)的发光二极体只能发出红外线或红光。随著材料科学的进步,人们已经制造出可发出更短波长的、各种颜色的发光二极管。
以下是传统发光二极管所使用的无机半导体物料和所它们发光的颜色:
铝砷化稼 (AlGaAs) - 红色及红外线
铝磷化稼 (AlGaP) - 绿色
aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP) - 高亮度的橘红色, 橙色,黄色,绿色
磷砷化稼 (GaAsP) - 红色,橘红色,黄色
磷化稼 (GaP) - 红色,黄色,绿色
氮化镓 (GaN) - 绿色,翠绿色,蓝色
铟氮化稼 (InGaN) - 近紫外线,蓝绿色,蓝色
碳化硅 (SiC) (用作衬底) - 蓝色
硅 (Si) (用作衬底) - 蓝色 (开发中)
蓝宝石 (Al2O3) (用作衬底) - 蓝色
zinc selenide (ZnSe) - 蓝色
钻石 (C) - 紫外线
氮化铝 (AlN), aluminium gallium nitride (AlGaN) - 波长为远至近的紫外线
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蓝光与白光LED
用GaN形成的紫外线LED1993年,当时在日本Nichia Corporation(日亚化工)工作的中村修二(Shuji Nakamura)发明了基于宽禁带半导体材料氮化稼(GaN)和铟氮化稼(InGaN)的具有商业应用价值的蓝光LED,这类LED在1990年代后期得到广泛应用。理论上蓝光LED结合原有的红光LED和绿光LED可产生白光,但现在的白光LED却很少是这样造出来的。
现时生产的白光LED大部分是通过在蓝光LED(波长 450 nm 至 470 nm)上覆盖一层淡黄色磷光体涂层制成的,这种黄色磷光体通常是通过把掺了铈的Yttrium Aluminum Garnet(Ce3+:YAG)晶体磨成粉末后混和在一种稠密的黏合剂中而制成的。当LED晶片发出蓝光,部分蓝光便会被这种晶体很高效地转换成一个光谱较宽(光谱中心约为580nm)的主要为黄色的光。(实际上单晶的掺Ce的YAG被视为闪烁器多於磷光体。)由於黄光会刺激肉眼中的红光和绿光受体,再混合LED本身的蓝光,使它看起来就像白色光,而其的色泽常被称作“月光的白色”。 这种制作白光LED的方法是由Nichia Corporation所开发并从1996年开始用在生产白光LED上。 若要调校淡黄色光的颜色,可用其他稀土金属铽或钆取代Ce3+:YAG 中掺入的铈(Ce),甚至可以以取代YAG中的部份或全部铝的方式做到。
而基於其光谱的特性,红色和绿色的物件在这种LED照射下看起来会不及阔谱光源照射时那麼鲜明。
另外由於生产条件的变异,这种LED的成品的色温并不统一,从暖黄色的到冷的蓝色都有,所以在生产过程中会以其出来的特性作出区分。
另一个制作的白光LED的方法则有点像日光灯,发出近紫外光的LED会被涂上两种磷光体的混合物,一种是发红光和蓝光的铕,另一种是发绿光的,掺杂了硫化锌(ZnS)的铜和铝。但由於紫外线会使黏合剂中的环氧树脂的质量变坏,所以生产难度较高,而寿命亦较短。与第一种方法比较,它效率较低而产生较多热(因为Stokes Shift前者较大),但好处是光谱的特性较佳,产生的光比较好看。而由於紫外光的LED功率较高,所以其效率虽比较第一种方法低,出来的亮度却相若。
最新一种制造白光LED的方法没再用上磷光体。新的做法是在硒化锌(ZnSe)基板上生长硒化锌的磊晶层。通电时其活跃地带会发出蓝光而基板会发黄光,混合起来便是白色光。
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其他颜色
近期开发出来的LED颜色包括粉红色和紫色,都是在蓝光LED上覆盖上一至两层的磷光体造成。粉红色LED用的第一层磷光体能发黄光,而第二层则发出橙色或红色光。而紫色LED用的磷光体发橙色光。 另外一些粉红色LED的制造方法则存在一定的问题,例如有些粉红色LED是在蓝光LED涂上萤光漆或指甲油,但它们有机会剥落;而有些则用上白光LED加上粉红色磷光体或染料,可是在短时间内颜色会褪去。
价钱方面,紫外线、蓝色、纯绿色、白色、粉红色和紫色LED是较红色、橙色、绿色、黄色、红外线LED贵的,所以前者在商业用途上比较逊色。
发光二极体是封装在塑料透镜内的,比使用玻璃的灯泡或日光灯更坚固。而有时这些外层封装会被上色,但这只是为了装饰或增加对比度,实质上并不能改变发光二极体发光的颜色。
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有机发光二极管,OLED
结合蓝色、黄绿(草绿)色,以及高亮度的红色LED等三者的频谱特性曲线,三原色在FWHM频谱中的频宽约24奈米—27奈米。主条目:有机发光半导体
有机发光二极管所用的物料是处结晶状态有机分子或高分子材料,而由后者制成的LED具有可弯曲的特性。和传统的发光二极体相比,OLED 的亮度更高,将来可望应用於制造平价可弯曲显示屏、照明设备、发光衣或装饰墙壁。2004年开始, OLED 已广泛应用於随身MP3播放器。
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运作参数和效率
一般最常见的LED工作功率都是设定於30至60毫瓦电能以下。在1999年开始引入了可以在1瓦电力输入下连续使用的商业品级LED。这些LED都以特大的半导体晶片来处理高电能输入的问题,而那半导体晶片都是固定在金属铁片上,以助散热。在2002年,在市场上开始有5瓦的LED的出现 ,而其效率大约是每瓦18至22流明。
2003年九月,Cree, Inc.公司展示了其新款的蓝光LED,在20毫安下达到35%的照明效率。他们亦制造了一款达65流明每瓦的白光LED商品,这是当时市场上最光的白光LED。在2005年他们展示了一款白光LED原型,在350毫安工作环境下,创下了每瓦70流明的记录性效率。[1]
今天,OLED的工作效率比起一般的LED低得多,最高的都只是在10%左右。但OLED的生产成本低得多,例如可以用简单的印制方法将特大的OLED阵列安放在屏幕上,用以制造彩色显示屏。
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几种错误的尝试法
最共同的方式为LEDs (和二极管lasers) 失败是逐渐降低效率光输出和损失。但是, 突然的失败可能发生当活跃区域的退化well.The 机制, 辐射性再结合发生, 介入脱臼生核和成长这要求一个现有的瑕疵的出现在水晶和被热、高电流密度, 和散发的光加速。砷化镓和铝砷化镓是易受这个机制比砷化镓磷化物、铟砷化镓磷化物, 和铟磷化物。由於活跃地区、镓氮化物和铟镓氮化物的不同的物产是实际上厚脸皮的对这种瑕疵但是, 高电流密度可能导致原子的电移在活跃地区, 导致脱臼和点瑕疵诞生, 作为nonradiative 再结合中心和导致热外面代替光。致电离辐射可能导致创作的这样瑕疵, 导致问题以辐射硬化电路包含LEDs (即在optoisolators 里) 。早期的红色LEDs 经常是著名的至於他们短的lifetime.White LEDs 使用一个或更多黄磷。黄磷倾向於贬低以热并且年龄, 丢失的效率和导致变化在导致的光color.High 电流上在被举起的温度可能导致金属原子扩散从电极入活跃区域。一些材料, 著名地铟罐子氧化物和银, 是依於电移。在某些情况下, 特别是与GaN/InGaN 二极管, 障碍金属层数使用妨害电移作用。机械重音, 高潮流, 并且腐蚀性环境可能导致颊须的形成, 导致短的circuits.High 力量LEDs 是易受当前拥挤, 电流密度的nonhomogenous 发行在连接点。这也鸟伬P地方化的热点的创作, 形成热量逃亡风险。Nonhomogenities 在基体, 导致导热性地方化的损失, 加重情况最共同那些是空隙由电移作用和Kirkendall 无效造成由残缺不全焊接, 或。热量逃亡是LED failures.Laser 二极管的同道会也闭O依於灾难光学损伤, 当光输出超出一个重要水平并且熔化塑料包裹facet.Some 材料倾向於染黄当服从对热的起因, 导致部份效率吸收(和因此损失) 受影响的wavelengths.Sudden 失败由热量重音经常造成。当环
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使用LED的权衡考虑
近看一颗典型的LED,可以看到其内部结构。不同於白炽电灯泡, 容光焕发不管电子极性, LEDs 只将点燃以正面电子极性。当电压横跨p-n 连接点是在正确方向, 重大潮流流动并且设备被认为forward-biased 。如果电压是错误极性, 设备被认为反向偏心, 很少当前的流程, 并且光不散发。LEDs 可能被管理在交流电电压, 但他们只将点燃以正面电压, 导致LED 转动断断续续以AC 的频率LED 正确极性可能通常被确定的supply.The 当看LED 的里面不是确定极性一个准确方式的follows:sign:+-polarity:positivenegativeterminal:anodecathodewiring:redblackpinout:longshortinterior:smalllargeshape:roundflatmarking:nonestripeIt 应该被注意。当在多数LEDs 大部份是"-", 在一些这是"+" 终端。平的制表符或短的别针是确定电压对LED 的当前的特徵是很像任一个二极管(是近似地指数的) 的polarity.Because 更加准确的方式, 小电压变动结果在一个巨大的变化在潮流上。增加来偏差在过程中这意味, 电压来源也陷X乎没有使一LED 轻当采取另同样型在它的最大规定值之外和潜在地毁坏it.Since 电压对数与它可能被认为保留主要恒定在LEDs 经营的范围的潮流有关。因而力量可能认为是几乎比例与潮流。尝试和保留力量紧挨常数横跨变异在供应和LED 特徵电源应该是一个当前的来源。如果高效率不必需(即在多数显示应用), 略计对一个当前的来源由连接做LED 在系列用一个当前的限制的电阻器到电压来源是used.Most LEDs 一般有低反向击穿电压规定值, 因此他们将被更多的应用的反向电压比几伏特并且损坏。因为一些制造商不跟随显示标准上面, 如果可能资料表应该被咨询在联接LED 之前, 或LED 也陶Q测试在系列与一个电阻器在充足地低压供应避免反向故障。如果它欲驾驶LED 直接从更多AC 供应比它也野悁w置然后保护二极管的反向击穿电压(或其他L
普通半导体器件用的硅片纯度是99.9999999999%,俗称12个9.而太阳能级硅片的纯度只要达到99.9999%,即6个9即可。
可以参考以下链接的内容:http://www.taiyanggonggong.com/news/content/2008/3/3786.html
太阳能光伏产业调研报告 能源是人类社会赖以生存的物质基础,是经济和社会发展的重要资源。长期以来,化石能源的大规模开发利用,不但迅速消耗着地球亿万年积存下的宝贵资源,同时也带来了气候变化、生态破坏等严重的环境问题,直接威胁着人类的可持续发展。随着科学技术的进步,人类对可再生能源尤其是风能、太阳能、水能等新型可再生能源的认识不断深化。太阳能作为取之不尽的可再生能源,其开发利用日益受到世界各国尤其是发达国家的高度重视,太阳能光伏产业的规模持续扩大,技术水平逐步提高,成为世界能源领域的一大亮点,呈现出良好的发展前景。
一、国外太阳能光伏产业基本情况
日本、德国和美国是推动光伏发电系统最有力的国家。资料显示,欧盟希望在2010年安装3GW的光伏发电装置,2030年增加到200GW左右。美国预计2020年光伏发电累计安装量达到36GW。日本计划到2010年安装近5GW。
日本1994年实施“朝日七年计划”,目前已安装了近7万个太阳能屋顶,预计到2010年要安装100万个太阳能屋顶。德国2000年通过可再生能源法,以固定优惠收购电价鼓励可再生能源,并于2004年4月进一步补充修订可再生能源法,使得德国2004年光伏发电系统设备大幅增加,并一举超过日本成为全球最大光伏发电系统装设地区。根据Solarbuzz提供的数据,2004年,德国光伏发电系统装设容量为361MW,同比增长152%,已占全球总量的39%;日本以278MW的装设容量占全球30%。德日两国装设容量占了全球2/3以上。目前我国电池产品也主要出口到上述两国。美国于1997年宣布百万屋顶计划,计划到2010年在100万座屋顶上安装光伏发电和光热系统。
过去十年,随着世界光伏市场需求量大幅增加,加上大规模制造技术的不断提升,推动了世界光伏产业的快速发展,光伏电池产量从1995年的78.6MW,提高到2005年的1727MW,年均增幅达到32.4%。可以预见,未来15年世界光伏生产规模将保持年均20%以上的增长,甚至有更为乐观地估计,到2010年,全球太阳能产量将增长4倍,销售收入增长3倍,利润增长3倍。
世界光伏电池制造主要集中在日本、德国、美国、西班牙等发达国家,其中日本2005年光伏电池产量达到833MW,占据了世界光伏市场份额的近半壁江山,中国大陆进入了世界光伏制造十大国之一,2005年光伏电池产量为128MW,列世界第四位,占世界市场分额7.4%。
年度统计表:1995-2005年世界太阳能电池产量和增长率
年份1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
产量(MW) 78.6 89.6 125.8 153 201.4 278 395536 742 1194 1727
增长率(%)12.6 14 40.4 21.5 31.8 3842.1 35.7 38.4 60.9 44.6
99-05年增长率
2005年世界主要太阳能电池制造商产量产能和市场份额一览表
公司名称 产品类型 国别/地区 产量(MW) 产能(MW) 市场份额 产量排名
Sharp(夏普) 单/多晶硅非晶硅 日本 428 600 24.78% 1
Q-Cells 单/多晶硅 德国 160 300 9.26% 2
Kyocera(京瓷) 多晶硅 日本 142 240 8.22% 3
Sanyo(三洋) a-Si/sc-Si*非晶硅 日本 125 158 7.24% 4
Mitsubishi(三菱电子) 多晶硅 日本 100 135 5.79% 5
Schott Solar 多晶硅
EFG带硅
非晶硅 德国 95 113 5.50% 6
BP Solar 单/多晶硅
非晶硅 美国 90 157 5.21% 7
尚德太阳能 单/多晶硅 中国无锡 85 120 4.92% 8
Motech(茂迪) 单/多晶硅 中国台湾 60 100 3.47% 9
Shell Solar 单/多晶硅 CIS 薄膜 德国 59 110 3.42% 10
Isofoton 单晶硅 西班牙 53 90 3.07% 11
Deutsche Cell 多晶硅 德国 38 40 2.20% 12
Photowatt 多晶硅 法国 24 30 1.39% 13
United Solar
Ovonic 非晶硅 美国 22 30 1.27% 14
Kaneka
Solartech 非晶硅 日本 21 23 1.22% 15
SunPower 单晶硅 美国 20 50 1.16% 16
Ersol Solar Energy 多晶硅 德国 20 25 1.16% 17
E-Ton Solar (益通) 单/多晶硅 中国台湾 20 28 1.16% 18
First Solar CdTe 美国 20 25 1.16% 19
GE Energy(原Astropower) 单晶硅 美国 18 25 1.04% 20
Sunways 多晶硅 德国 16 42 0.93% 21
Evergreen Solar 带硅(String Ribbon) 美国 14 15 0.81% 22
MHI(三菱重工) 非晶硅 日本 12 12 0.69% 23
宁波太阳能 单晶硅 中国 12 16 0.69% 24
天达光伏 CdTe薄膜 德国 10 30 0.58 35
世界总计 1727 - 100%
二、我国太阳能光伏产业和应用情况
(一)光伏产业情况
1、硅材料和硅片
目前太阳能电池厂家广泛采用的原料是多晶硅,多晶硅同时还是半导体的原料。多晶硅由硅纯度较低的冶金级硅提炼而来,太阳能级硅纯度要达到99.9999%,即6个9,而半导体用硅要求硅纯度达到99.9999999999%,即12个9。
光伏产业的持续快速增长,使得主要依赖半导体工业用硅的头尾料、废料和剩余产能已经不能满足光伏市场的需求,光伏和半导体产业对硅料的竞争需求直接造成目前硅料的供应紧张和价格上涨,2003年每公斤24美元,2004年涨到32美元,目前市场价格正逼进100美元。尽管目前各主要硅料制造商都在扩充产能,而且新增产能基本都用于满足光伏产业的需要,根据市场需求和主要硅料供应商未来供应能力方面的数据分析,到2008年硅料供应紧张的状况有所缓解。
世界多晶硅原料光伏供应与需求关系
供应紧张的后果不仅是价格疯涨,部分电池企业根本就无法获得硅料,我国电池企业所用硅料90%以上靠进口,不少电池企业由于没有充足硅料,电池生产能力被放空,甚至处于“等米下锅”的境地。
迄今为止,生产高纯度多晶硅提炼技术还掌握在发达国家的少数企业手中。下表给出了包括SGS、Hemlock、Wacker、Tokuyama、AsiMI等在内的8家世界主要高纯多晶硅原料制造商产量及其光伏供应量数据。
世界晶硅原料制造商产量及其光伏供应量一览表
制造商名称 国别 2004年 2005年预测
总产量(吨) 光伏供应量(吨) 总产量(吨) 光伏供应量(吨)
SGS(与AsiMI合资) 美国 2100 2100 2300 2300
Hemlock 美国 7000 2700 7400 2700
Wacker 德国 5000 2400 5000 2400
Tokuyama(德山) 日本 5200 2000 5200 2000
ASiMI 美国 2200 0 3000 200
MEMC 意大利 2500 0 3700 700
住友 Sitix Sumitomo Titanium 日本 700 0 700 0
三菱* 日本 2800 300 2800 300
其它 500 0 2000 1000
合计 28000 9500 32100 11600
其它光伏用硅原料供应商(含半导体工业的边角料,废料以及库存用量等) 4000 4000
光伏应用合计 13500 15600
*三菱产量为三菱材料和三菱多晶两家总产量
国外硅料生产商意识到这是一轮大牛市,纷纷行动起来,积极扩大产能。例如,全球最大硅料供应商Hemlock于今年11月中旬宣布,计划在美国投资4-5亿美元扩充产能,将现有产能扩充50%。全球第三大硅料生产商Wacker也有宏伟扩产计划,2007年将其产能从目前的5000吨扩充到9000吨。
由于当前国际硅料供应的紧张,给迅速升温的国内光伏产业带来了不利的影响。然而,投资硅料比投资太阳能电池生产将面临更高的资金、技术及人才的门槛,但最重要的门槛还不是资本,而是技术。目前国内掌握硅料生产技术的主要有新光硅业、洛阳半导体厂。洛阳半导体厂以及作为新光硅业科研生产基地的峨嵋半导体厂的项目此前都已建设多年,但由于受技术水平较低、资金不足、规模小等限制,根本无法与国际巨头竞争。为了尽快摆脱受制于国外硅材料的被动局面,国内有条件的企业也在加快提高多晶硅产量。新光硅业引进俄罗斯技术,投资12亿元建设1200吨多晶硅项目。洛阳中硅以峨嵋半导体材料厂的技术班底为依托,300吨多晶硅项目已投产并在建设二期工程。以生产电池和组件为主的天威公司,也在加快向产业上游扩张,2005年收购了四川峨嵋半导体材料厂,成为其第二大股东。
太阳能电池用硅锭/硅片生产主要包括单晶硅棒拉制和多晶硅铸锭制造以及切片。2003年前,我国硅锭/硅片生产规模较小,成本优势不明显。经过2004年以来两年的发展,生产企业增多,产量得到提高,硅锭/硅片生产已形成一定规模,硅片生产能力基本能够满足国内市场需求。
中国晶硅材料的生产供应情况
企业名称 目前产能(吨) 新建和扩产后产能(吨) 技术
来源 投产时间
四川新光硅业科技有限公司 0 1200 峨嵋半导体材料厂,引进部分俄罗斯技术和国外设备 2007年初
洛阳中硅高科技有限公司 30 一期 300
二期 3000 洛阳单晶硅公司,中国有色工程设计总院 一期2005年底,二期2007年
宁夏石嘴山市 0 5000 俄罗斯稀有金属研究院 筹建
云南爱信硅科技有限公司 0 一期3000
总一万吨 引进德国生产线技术 一期投资25亿,2007年底
江苏顺大半导体发展有限公司 0 一期1500吨总3000吨 美国Hemlock 总投资30亿,一期2007
辽宁凌海市 0 1000 引进美国生产线生产 投资11亿 招商当中
四川超磊实业 0 1000 与美国公司合作引进技术产品外销模式 筹建
峨嵋半导体材料厂 100 220 自主技术 2006年
2、光伏电池和组件
近几年,我国的光伏制造能力实现了跨越式的发展,特别是2002年以来,随着无锡尚德、保定天威英利等新建规模企业的陆续建成投产和原有主要企业天达光伏和宁波太阳能等企业的产能扩张,我国的光伏电池生产能力迅速提升。此外,一大批规模光伏组件封装企业涌现出来,典型的包括上海太阳能科技、佳阳新能源、京瓷(天津)和力诺桑普等,使得我国无论是组件还是电池生产迅速向世界光伏制造大国迈进。
近三年,中国的光伏制造一步一个台阶,处于年均增幅超过100%的高增长期。2002年中国光伏制造首次跻身世界10强,组件和电池产量均位居世界第7;2003年中国电池产量和组件产量分别排名世界第6和第5;2005年中国光伏电池和组件制造又全面跻身世界四强,电池、组件产量排名第4。尽管2003年底以来上游硅片的短缺多少影响了中国光伏产量的进一步放
中国光伏硅片制造产量和产能一览表
企业名称 产品类型 2004年(MW) 2005年(MW)
产量 年底产能 产量 年底产能
保定天威英利 多晶硅片 4.7 6.0 15 70
宁波晶元太阳能(中意太阳能) 多晶硅片 2 2 3 5
河北晶龙集团 单晶硅棒
单晶硅片 800吨
20MW 800吨
20MW 1000吨
24MW 1000吨
25MW
镇江环太硅 单晶硅片 200万片
(4MW) 600万片
(15MW) 700万片
(17MW) 1000万片
(25MW)
海润科技 单晶硅片 100万片
(3MW) 1000万片
(30MW) 600万片
(15MW) 1500万片
(40MW)
鑫日硅 单晶硅棒 10吨 30吨 40吨 400吨
锦州新华石英玻璃集团公司 单晶硅棒 - 188吨 - 200吨
宁波太阳能 单晶硅片 1MW 1MW 1MW 1MW
西安骊晶电子 单晶硅片 1MW 1MW 1MW 1MW
昆明天达光伏 单晶硅片 0.5MW 0.5MW 0.5MW 0.5MW
新疆新能源 单晶硅片 2006年2月试产成功,产能100MW
顺大半导体 单晶硅棒
单晶硅片 2005年初开始量产单晶硅棒,2005年产量约300吨,目前年产能约450吨,到2006年底将形成800吨的产能。硅片产品已于2006年3月开始投产
精功绍兴太阳能 多晶硅片 2005年底投产,一期产能10MW,2006年将达产300万片
常州天合光能 单晶硅片 2005年底投产,产能30MW,正扩建产能到100MW
塞维LDK 多晶硅片 已经于2006年3月投产,产能75MW,07年形成200MW产能,2008年达到400MW产能
洛阳单晶硅 单晶硅片 目前供应半导体应用为主,未来形成年100MW光伏硅片
高佳太阳能 单晶硅片 2005年年底量产,一期加工产能800万片(20MW)二期投产后全部加工产能2400万片
合计 多晶硅片
单晶硅片
硅片 6.7MW
29.5MW
36.2MW 8MW
68.5MW
76.5MW 18.5MW
63.5MW
82.0MW 85MW
140MW
225MW
大。随着越来越多的企业投资光伏行业,到2005年底中国光伏电池总产能将达到250MW,组件总产能超过400MW。目前中国总体上已经成为仅次于日德的第三大光伏制造国。
中国光伏电池和组件产量和增长率
年份 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
组件产量(MW) 1.8 2 2.1 2.5 3.1 4.1 14.9 24.8 88.8 210
增长率(%) 50.1 10.5 5 24 19 32.3 263 66.4 258 136
电池产量(MW) 1.8 2 2.1 2.5 3.1 4.3 11.9 19 52.8 150
增长率(%) 50.1 10.5 5 24 19 32.3 190 59.7 178 185
中国主要光伏电池和组件制造商产量一览表
制造商 产品类型 2004年产量(MW) 2005年产量(MW)
电池 组件 电池 组件
尚德太阳能 单晶硅
多晶硅 35 40 85 85
天威英利 多晶硅 4 5 4 17
中电光伏 单晶硅
多晶硅 - - 5- -
上海太阳能 多晶硅
单晶硅 - 10 - 30
京瓷(天津) 多晶硅 - 10 - 15
天达光伏 单晶硅 4 3 10 9
宁波太阳能 单晶硅 5 4.5 12 12
创益科技 非晶硅
多晶硅 2.5 5.5 3 7
哈克新能源 非晶硅 0.8 0.8 0.8 0.8
力诺桑普 多晶硅 - 1.0 - 3
津能电池 非晶硅 0.5 0.5 3.5 3.5
林洋新能源 单晶硅
多晶硅 - 0.1 - 7.5
佳阳新能源 单晶硅
多晶硅 - 2.4 - 6.5
交大泰阳 单晶硅 - 0.5 3 5
玄中新能源
(奥奇太阳能) 单晶硅
多晶硅 - 0.5 - 2
世华创新 单晶硅
多晶硅 - - - 6
其他 - 1.0 5 2 10
总计 52.8 88.8 128.3 219.3
光伏总产能 至2005年底中国电池总产能420MW,组件总产能450MW,硅片总产能225MW。
(二)光伏发电应用
在太阳能光伏发电应用方面,目前我国主要以解决西部无电地区应用为主,国内市场并不足以消化制造商不断增加的产能,目前中国光伏产品90%以上出口欧洲、日本等国际市场。
中国光伏发电重大项目一览表
项目名称 出资方 支持力度 主要内容 执行期 执行地域
“光明工程”先导项目 国家发改委,地方政府 400万人民币 建立村落电站和户用系统,帮助建立销售网络和加强机构能力建设 2000- 西藏、内蒙古、甘肃
“送电到乡”工程 原国家计委,地方政府 26亿人民币 建立集中电站 2002-2003 新疆、西藏、甘肃、陕西、内蒙古、四川、青海
内蒙古新能源通电计划 内蒙古自治区政府 2.25亿人民币 补贴农村户用系统 2001- 内蒙古
世行、全球环境基金REDP项目 全球环境基金 2550万美元 补贴农村户用系统销售,帮助机构能力建设和技术进步 2002-2007 新疆、西藏、甘肃、内蒙古、四川、青海
丝绸之路照明计划 荷兰政府 1379万欧元 补贴农村户用系统 2002-2006 新疆
德援KFW项目* 德国政府 2600万欧元 建立村落电站 2003-2005 新疆、云南、青海、甘肃
德援GTZ项目** 德国政府 约460万欧元 技术支持与培训 2003- 青海、云南、西藏、甘肃
加拿大太阳能项目 加拿大政府 343万加元 建立示范电站及管理培训 2003-2005 内蒙古
日本援助NEDO项目 日本政府 3853万人民币 建立示范电站;实验室建设 1998-2002 新疆、西藏、甘肃、陕西、宁夏、内蒙古、四川,青海、云南、广东、浙江、河北
*KFW项目的全称为:中德财政合作西部太阳能项目
**GTZ项目的全称为:中德技术合作在农村地区应用可再生能源改善当地发展机遇项目
随着世界光伏市场需求持续高速增长以及我国《可再生能源法》的颁布实施,中国在光伏制造快速增长的同时,光伏应用的步伐也将加快。根据我国初步完成的《可再生能源中长期发展规划》,2020年,我国光伏发电将达到2GW。虽然与发达国家有差距,但跟2004年我国光伏发电仅65MW的基础相比,未来20年的增幅也将相当可观。目前,相关部门正在着手研究制定光伏发电的扶持政策。
下表在国内外调研数据的基础上,对未来五年中国光伏产业从组件价格(元/Wp)、组件产量(MW)、组件产值(亿元)、年度并网安装份额(%)、累积安装容量(MW)等几个方面的数据进行了分析预测。
2005-2010年中国光伏产业主要数据预测
年份 组件价格
(元/Wp) 组件产量
(MW) 组件产值
(亿元) 年度并网安装
份额(%) 年度并网安装份额(%) 累积安装容量(MW)
2005 37 200 74 8 8 104
2006 37 300 111 13 13 150
2007 35 400 140 21 21 <DIV
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