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1、 技术经济学概论之新型电池项目可行性研究报告太阳能电池研究报告学院：化学与化工学院班级：姓名：学号：目录第 1 章 总论.51.1 项目概述51.2 项目承办企业概况8.1.3 项目提出的背景及必要性91.4 申请报告的编制依据及研究范围.131.5 项目申请成果概要.131.6 申请报告的结论.15第 2 章 市场预测及建设规模152.1 市场分析.152.2 建设规模及产品方案.17原料及辅助材料供应.19 3.1 原辅材料供应.19第四章 工艺技术方案和设备选择.214.1 生产原理及生产线路214.2 工艺设备24第 5 章 工程技术方案.275.1 建设地点.275.2 建设条件28
2、第六章 环境保护、卫生及消防.296.1 环境保护.296.2 劳动安全与工业卫生31第 7 章 节能及综合利用.317.1 能耗指标及分析317.2 设计中采取的节能措施.32第 8 章 企业组织和劳动定员.338.1 生产组织.338.2 工作制度与劳动定员.34 8.3 人员培训.34第 9 章 项目实施计划.35第十章 投资估算和资金筹措3510.1 建设资产投资估算. 3510.2 流动资金估算3510.3 总投资构成36 10.4 资金筹措36第 11 章 财务评价和经济效益分析3911.1 编制依据.3911.2 基础数据4011.3 产品成本估算.4011.4 年新增营业收入和
3、年营业税金及附加估算.4111.5 利润总额及分配4211.6 财务盈利能力分析4211.7 清偿能力分析.4311.8 不确定性分析 .4311.9 财务评价结论44第一章 总 论1.1、项目概述1.1.1、项目名称：新兴新能源有限公司 硅太阳能电池投资项目 1.1.2、项目能源原理1硅太阳能电池工作原理与结构阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，一般的半导体主要 结太构如下：硅材料是一种半导体材料，太阳能电池发电的原理主 要就是利用这种半导体的光电效应。一般半导体的分子结构是这样 的：上图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的 四个电子。当硅晶体中掺入其他的杂质，如硼（黑色
4、或银灰色固体， 熔点 2300，沸点 3658，密度 2.34 克/厘米，硬度仅次于金刚石， 在室温下较稳定，可与氮、碳、硅作用，高温下硼还与许多金属和 金属氧化物反应，形成金属硼化物。这些化合物通常是高硬度、耐 熔、高导电率和化学惰性的物质。 ） 、磷等，当掺入硼时，硅晶体中 就会存在一个空穴，它的形成可以参照下图说图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四 个电子，而黄色的表示掺入的硼原子，因为硼原子周围只有 3 个电 子，所以就会产生如图所示的蓝色的空穴，这个空穴因为没有电子 而变得很不稳定，容易吸收电子而中和，形成 P（positive）型半 导体。 （附，什么是 P 型半
5、导体呢？在半导体材料硅或锗晶体 中掺入三价元素杂质可构成缺壳粒的 P 型半导体，掺入五价元素杂质可构成多余壳粒的 N 型半导体。 ） 同样，掺入磷原子以后， 因为磷原子有五个电子，所以就会有一个电子变得非常活跃，形成 N（negative）型半导体。黄色的为磷原子核，红色的为多余的电子， 如下图所示： P 型半导体中含有较多的空穴，而 N 型半导体中含有较多的电 子，这样，当 P 型和 N 型半导体结合在一起时，就会在接触面形成 电势差，这就是 PN 结。 当 P 型和 N 型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区 域里会形成一个特殊的薄层，界面的 P 型一侧带负电，N 型一侧带 正电。这
6、是由于 P 型半导体多空穴，N 型半导体多自由电子，出现 了浓度差。N 区的电子汇扩散到 P 区，P 区的空穴会扩散到 N 区，一 旦扩散就形成了一个有 N 指向 P 的“内电场” ，从而阻止扩散进行。 达到平衡后，就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差，从而形成 PN 结。当晶片受光后，PN 结中，N 型半导体的空穴往 P 型区移动， 而 P 型区中的电子往 N 型区移动，从而形成从 N 型区到 P 型区的电 流。然后在 PN 结中形成电势差，这就形成了电源。下面就是这样的 电源图。 由于半导体不是电的良导体，电子在通过 p-n 结后如果在半导体中 流动，电阻非常大，损耗也就非常大。但如果在上
7、层全部涂上金属， 阳光就不能通过，电流就不能产生，因此一般用金属网格覆盖 p-n 结（如图 梳状电极） ，以增加入射光的面积。 另外硅表面非常 光亮，会反射掉大量的太阳光，不能被电池利用。为此，科学家们 给它涂上了一层反射系数非常小的保护膜（如图） ，实际工业生产基 本都是用化学气相沉积沉积一层氮化硅膜，厚度在 1000 埃左右。将 反射损失减小到 5%甚至更小。一个电池所能提供的电流和电压毕竟 有限，于是人们又将很多电池（通常是 36 个）并联或串联起来使用， 形成太阳能光电板。 2、硅太阳能电池的生产流程通常的晶体硅太阳能电池是在厚度 350450m 的高质量硅片上制 成的，这种硅片从提拉
8、或浇铸的硅锭上锯割而成。 上述方法实 际消耗的硅材料更多。为了节省材料，目前制备多晶硅薄膜电池多 采用化学气相沉积法，包括低压化学气相沉积（LPCVD）和等离子增 强化学气相沉积（PECVD）工艺。此外，液相外延法（LPPE）和溅射 沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。 化学气相沉积主要是以 SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4 或 SiH4,为反应气体,在一定的保护气氛下 反应生成硅原子并沉积在加热的衬底上，衬底材料一般选用 Si、SiO2、Si3N4 等。但研究发现，在非硅衬底上很难形成较大的 晶粒，并且容易在晶粒间形成空隙。解决这一问题办法是先用 LPCVD 在衬底上沉积一层较薄的非晶
9、硅层，再将这层非晶硅层退火， 得到较大的晶粒，然后再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜，因此， 再结晶技术无疑是很重要的一个环节，目前采用的技术主要有固相 结晶法和中区熔再结晶法。多晶硅薄膜电池除采用了再结晶工艺外，另外采用了几乎所有制备单晶硅太阳能电池的技术，这样制得的太 阳能电池转换效率明显提高。1.1.3、项目承办单位及法人承办单位：新兴新能源有限公司法人：新兴新能源有限公司1.1.4、项目承建地址：1.1.5、报告编制单位：1.2、项目承办企业概况新兴新能源有限公司是一家专业从事太阳能电池用硅片及太阳能应 用产品开发与制造为主业的民营企业。公司成立于 2001 年 9 月注 册资本 500
10、00 万元，经营范围包括：太阳能硅片、太阳能电池、太 阳能灯、太阳能光伏发电设备及组件制造、加工太阳能应用产品 的技术开发等。 公司看好新能源产业给公司提供的发展机遇聘请 了国内外太阳能行业中一批具有先进技术和管理的知名专家为团队 根据 ISO9000 国际质量标准和 6S 管理建立一整套完善及高效的质 量管理体系，不断提高产品质量，通过持续创新，不断追求，发展 太阳能光伏事业。1.3 项目提出的背景及建设必要性1.3.1 项目提出的背景一百年来全球能源消耗基本趋于稳定态势平均每年呈 3%指数增加。尽管许多工业化国家能源消耗基本趋于稳定但大多数发展中 国家工业化进程加快如中国能耗不断增加因此预
11、计全球未 来能源消耗态势仍将以 3%的速度增长。能耗平均呈指数增长趋势所 带来的后果是十分严重的一方面伴随着化石燃料消耗的增加大 气中 CO2 的含量相应增加地球不断变暖生态环境恶化自然灾 害及其造成的损失逐年增加另一方面将愈来愈快地消耗掉常规化 石能源储量地球千百年来转化、储藏的化石燃料正被世界高速发 展的经济所快速消耗能源短缺的危机正逐步来临。 在全球能源 消费结构中次不可再生能源石油、煤炭和天然气共占能源消费 的 80以上仍然在能源格局中处于主体地位。 2009 年中国一 次能源消费 30.5 亿吨标煤已成为世界第二大能源消费国。一次能 源消费结构中煤炭占 70.1%石油占 18.7%天
12、然气占 3.85%其 他清洁能源约占 7.3%。可见我国的能源消费仍然以煤炭为主。 国 际能源署在世界能源展望 2007中根据参考情景的预测2005 年 世界能源需求为 114 亿吨标准油到 2030 年世界能源需求将达到 177 亿吨标准油2005-2030 年世界能源需求年均增长率为 1.8。 而我国 2005 年能源需求为 17.42 亿吨标准油到 2030 年我国的 一次能源需求将翻一番多达到 38.19 亿吨标准油为全球第一大 能源消费国年均增长率为 3.2%在重工业化的带动下2005- 2015 年我国能源需求年均增长率为 5.1%。2010 年之后中国将 取代美国成为世界第一大能
13、源消费国。 伴随着我国经济高速增长 能源的缺口增大能源安全及能源在国民经济中的地位越显突出。 而我国的人均能源储量又远远低于世界平均水平一旦出现能源危 机将首当其冲。此外我国还是世界上少数几个能源结构以煤为主的 国家之一也是世界上最大的煤炭消费国燃煤造成的环境污染日 益严重。目前我国二氧化碳排放量已位居世界第二甲烷、氧化亚 氮等温室气体的排放量也居世界前列。 面对传统能源的短缺和温室 气体减排对化石燃料使用的制约加快新能源的发展刻不容缓。有 资料表明世界化石燃料耗尽时间从现在开始只有几十年的时间。 能源的潜在危机和生态环境的恶化迫使世界各国积极开发可再生能 源。在今后的 2030 年里全球的能
14、源结构必然发生根本性的变化。 专家预测到本世纪中新能源与可再生能源在整个能源构成中会 占到 50%。因此开发利用可再生能源、实现能源工业的可持续发展 更具有迫切性、更具有重大战略意义。 1992 年联合国召开的发展 大会上，我国政府签署了环境与发展的里约宣言之后率先制定 了中国21 世纪议程 ，把可持续发展作为国家的基本发展战略。 2002 年 8 月在南非召开的世界首脑峰会上，可再生能源成为主要议 题之一。走可持续发展道路已成为各国共同的长期发展战略发展新能源和可再生能源已成为一项紧迫的战略性任务。因此，世界各 国都在积极寻找可再生、无污染的能源。 而太阳能作为一种在太阳 光覆盖的任何地方都
15、可以使用的能源受到广泛的关注。太阳表面温 度高达 6000内部不断进行核聚变反应并且以辐射方式向宇宙 空间发射出巨大的能量。据估算地球上每年接收的太阳能相当 于地球上每年燃烧其他燃料所获能量的 3 万多倍。据专家测算，如 果能把撒哈拉沙漠太阳辐射能的 1%收集起来足够全世界目前所有 能源的消耗。在我国太阳能照在国土上的能量就相当于 2.4 万亿吨 标准煤产生的能量。太阳能也是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、 海洋能、水能等都来自太阳能。广义地说，太阳能包含以上各种可 再生能源，是人类取之不尽用之不竭的可再生能源；也是清洁能源 不产生任何的环境污染。 在太阳能的有效利用当中利用
16、大阳能发电是近些年来发展最快、 最具活力的领域。太阳能发电就是把太阳辐射能转换成电能由于 通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的因此又称 太阳能光伏发电。 自 1954 年开发出效率为 6%的单晶硅光电池现 代硅太阳能电池时代从此开始。通过半个多世纪的应用和发展太 阳能电池的开发应用已逐步走向商业化、产业化。世界光伏组件产 量上世纪末最后 10 年的平均增长率为 20%。 近几年在世界各国政府的推动下光伏发电更加快速发展数据显 示近十年光伏产业每年的增长速度达到 30%尤其是近 5 年来的 增长速度更是超过 50%。光伏产业成为世界增长速度最高和最稳定 的领域之一也成为全球发展最快的新兴行业之一。 太阳能光伏发电在不远的将来不仅要替代部分常规能源而且将 成为世界能源供应的主体将给能源发展带来革命性的变化。据
