許多人提到光伏的產業鏈，大都想到從多晶硅到電池組件。其實，這些只是太陽能光伏產業鏈中的極少一部分，只是浮在表面的一些顯而易見的環節，而真正的太陽能光伏產業所涵蓋的產業鏈，要廣得多。多晶硅到組件，其實只是光伏產業鏈的主原料鏈中的一部分，除了主原料鏈外，還有輔料鏈，裝備鏈和產業服務鏈。本文就針對四條鏈來進行一個簡要的分析。
一、 主原料鏈：
這個主原料鏈就是通常人們所說的光伏產業鏈。源頭是從蘊藏在大自然的硅石開始。而原料鏈的第一個環節就是金屬硅的冶煉。
1.1 金屬硅環節
金屬硅是用大自然界蘊藏極為豐富的硅石來冶煉的。硅石的成分是二氧化硅，也叫石英，純些的就是水晶。從硅石到硅本質上是一個還原過程，因此還要用到還原劑碳，碳有直接用煤炭的，也有用木炭和焦炭的，近期光伏則主要用的是石油焦，原因其雜質較純。
金屬硅出來之后，原料鏈按照不同的路線開始分叉。目前主流的技術路線是晶體硅的路線，而薄膜硅是另外一條路線。
1.2 晶體硅路線環節
晶體硅光伏電池路線，是從金屬硅開始，得到更純的太陽能級的多晶硅，然后制作成電池的路線。對于從金屬硅到多晶硅的提純，分為兩個主流路線，一個是化學法，也就是目前主要應用的西門子法，它是將金屬硅先轉變為三氯氫硅，然后再進行分餾和精餾提純，得到高純度的三氯氫硅后，再還原而成。
另外一個方法，是物理法，目前統稱為冶金法。它是直接對金屬硅通過一些手段將雜質取出而得名。因為硅在整個提純過程中未發生化學反應而得名。
化學法的純度較高，但能耗和成本也較高，污染處理成本較大。冶金法電耗低，成本低，無污染，但目前的純度還比西門子略低一些。但生產光伏電池已經不存在問題了。
多晶硅之后，晶體硅的工藝就比較一致，從多晶硅直接鑄錠切片，然后制作電池；這就是多晶硅電池片的路線。從多晶硅先拉單晶，再切片，然后制作電池，這就是單晶硅電池的路線。
電池片制得后，就是組件封裝。組件封裝其實也包括許多材料，如白玻璃，EVA等，但那些屬于輔料，將在后面敘述。
通常意義的光伏產業鏈就似乎到此為止了，其實，這只是光伏產業這個大冰山中露出的一角。
1.3 薄膜硅路線環節
薄膜硅的源頭，也是采用金屬硅，先制成硅烷氣，然后通過氣相沉積技術在薄膜襯底上形成非晶硅薄膜，之后制作PN結，形成薄膜電池組件。
除了用硅作為薄膜外，還有用碲化鎘、砷化鎵、和銅銦鎵硒（）等材料作為原料的。由于大自然所蘊含的所有元素中，硅占了四分之一多（27%），另外氧占了42%，因此，其余的元素很少。尤其是碲、鎘、鎵、銦等，都是電子行業和航天產業的極其寶貴的元素，如果用在光伏發電這樣大規模的場合，無異于焚琴煮鶴。
2009年9月某美國薄膜公司到中國內蒙號稱要投資2000MW薄膜電站，但該公司要求在中國采購碲和鎘，名義上是在中國設廠生產這些電池，但這里面的真實動機，就值得好好地打個大問號。因為碲和鎘目前在世界上已經極為稀缺，歐美日列強覬覦中國的這些元素已經很長時間了。如果該公司在中國采購2000MW電池所需要的相關元素，那么，屆時，即便將該電站全部送給中國，可能也不及這些資源流失所給中國造成的損失的什一。
1.4 光伏電站
組件后的電站也包括不少東西，例如支架、匯流盒、電纜、逆變、追日系統、等，這些屬于裝備類，將在后面的設備鏈中細說。
二、輔料鏈：
光伏產業的輔料鏈在光伏產業中所占的比重非常大，但常常為人們所忽視。
由于光伏最終產品涉及的輔料數量和品種較多，因此，這里以硅片為界，分為硅片前和硅片后兩個部分。
2.1 硅片前輔料
主要是提純和生產多晶硅、單晶硅所用的輔料。包括：氯產品如鹽酸、氯氣、三氯氫硅等，氫氣以及氫氯化所用的氣體，多晶硅鑄錠用的氮化硅粉，惰性氣體，以及其它反應氣體。
在多晶硅鑄錠時用到的石英坩堝，鑄錠爐和單晶爐內用的石英坩堝（又分為石英陶瓷坩堝和石英玻璃坩堝），隔熱用的碳氈（分為硬氈和軟氈），以及工作時需要消耗的溫度傳感器件。
此外，在多晶硅鑄錠和單晶硅拉制時，還需要用到保護氣體和反應氣體。
2.2 硅片后輔料
在硅片切割過程中，要用到切割線（包括鋼線、鉬線、金剛砂線）、切削液、金剛砂微粉（或稱碳化硅微粉；在硅片切割后清洗時，要用到各類的堿、酸和純凈水。
硅片切割后，進入電池片生產階段，此時除了前期對于硅片的清洗制絨外需要各類酸堿和純水輔料外，擴散還需要用到三氯氧磷氣體，PECVD要用到硅烷氣體，電極加工要用到銀漿和鋁漿，這些輔材的消耗量甚至不亞于主原料硅的價值。
在組件加工方面，要用到白玻璃，EVA薄膜（近期也產生了用有機硅薄膜的新產品），鋁合金框（最近開始使用工程塑料代替），還有各種粘結劑。
在電站建設方面，則主要是電纜和支架材料。支架材料目前以鋼結構為主，也有采用鋁合金和工程塑料代替的。
三、裝備鏈：
如果從產值上看，光伏產業價值最大、最先啟動的市場，其實不是光伏電池和組件，而是裝備市場。我們依然以硅片為分界線，分兩部分來看。
3.1 硅片前裝備
首先，金屬硅的冶煉需要礦熱爐，還有除塵設備；此外變壓器和破碎及硅石清洗設備也是免不了的，不過，由于金屬硅產能現在中國是過剩的，因此，這些設備目前還算便宜。
金屬硅煉出來后，如果后面采用冶金法生產多晶硅，還需要用精煉爐進行爐外精煉。通常采用中頻感應爐比較多，一臺10000KVA的礦熱爐，可能要配到10到20個5T標準鐵容的中頻感應爐。
如果采用西門子法，那么，精餾塔、還原爐，氫化裝置，氯化裝置，這樣一套裝置造價不菲。隨著國內的西門子法多晶硅廠的增加，相關設備國產化的程度也越來越高，現在，無論是精餾塔還是還原爐，已經都有國產的了，氫化裝置（包括熱氫化和冷氫化）和氯化裝置也已經有了。
如果采用冶金法，那么，粉末冶金設備，濕法冶金裝置、真空熔煉裝置是少不了的。
多晶硅出來后，多晶硅的鑄錠爐、單晶爐需求量更大，接著是破錠機、鑄方設備、倒角拋光設備，硅片多線切割機、硅片清洗設備，等。
可以看到，以上的裝備量是非常巨大的。以多晶硅為例，到2009年底為止，中國的多晶硅總產量不到20000噸，按現價產值計算，還不到100億人民幣的產值，但中國在多晶硅廠所花費的設備投入至少已經1000多個億下去了。而這個裝備市場，卻是被我國許多投資者和企業家所忽視的。
3.2 硅片后設備
電池生產的清洗制絨設備，擴散爐、PVCED、絲印機、燒結爐，有了這些，才能生產出太陽能電池片。然后，層壓機是將生產組件的主要設備，但是，玻璃的生產，EVA薄膜的生產，也同樣需要大量的設備。
組件出來后，要安裝在支架上。如果是地面電站，還要加上追日（跟蹤）系統，這些也屬于光伏發電裝備了。
組件出來的直流電要經過逆變器、控制器才能變成交流電，如果要并網的話，還要有同期裝置，對電網進行相位和頻率跟蹤才能并網。
按目前的行情，組件價格大約是每瓦12元左右，而系統的造價大約每瓦為6~8元。也就是說，一個100MW的電站，系統地造價大約為6~8個億人民幣。如果按照總書記在紐約的承諾，2020年新能源發電達到15%，而其中只要有40%是光伏的話，年新增至少要達到1000GW，那么，設備價格即便降低一個數量級，按每瓦1元計，也將達到1萬億元人民幣/年，因此，如果大規模上光伏電站的話，組件后的系統裝備的市場也不可忽視。
如果不是并網電站，而是用戶端或離網型，那么，還要考慮儲能系統，包括蓄電池和充放電控制系統。鑒于目前的鉛酸電池在容量上和環保方面還有不少問題，因此，研究開發能夠進行大容量、長壽命、高效率的儲能裝置，不僅是當務之急，而且也是一個潛力非常巨大的市場。
四、光伏服務鏈
除了上述的主原料、輔料和設備外，光伏產業還有一個潛力很大的鏈，就是服務鏈。服務鏈我們分為硬件和軟件兩方面。
4.1 光伏測試儀器設備
光伏產業的服務鏈中，一個重要的環節是測試服務。測試服務貫穿于所有的主生產環節，也是前期研究和開發的重要技術保證。測試服務的水平，主要取決于測試分析設備。
對于硅材料的生產來說，測試儀器包括，常規化驗分析儀器，這在硅材料、尤其是多晶硅的生產是非常重要的。對于高純度的硅材料，成份分析儀器有ICP-AES（等離子體原子光譜儀），ICP-MS（等離子體質譜儀），GDMS（輝光放電質譜儀），二次離子質譜（SIMS），均需要用來進行生產過程中的硅材料的雜質成份測試。此外，還有傅立葉紅外分光光度計，用來測試碳氧的含量。
而對于硅材料的研究方面來說，還有RBS（盧瑟福離子背散）測試，電子束顯微技術（SEM掃描電鏡、TEM透射電鏡技術），EBIC（電子束誘導電流技術）、SPM（掃描探針顯微學）、DLTS（深能級瞬態譜技術）、等，都是光伏材料研究不可缺少的設備。
對于電池和硅片的生產，則主要有：電阻率掃描測試儀，少子壽命掃描（微波光電導、激光電導、波導法等），粒度測試，硅錠硅片探傷儀，單片光電轉換效率測試儀，漏電流測試儀、組件轉換效率測試儀，光度計等。
長期以來，測試設備出了常規的化驗分析設備外，絕大多數儀器我國還不能生產，還需要依賴進口。近年來，在電阻率測試、光電轉換效率測試等方面，已經有了一定的進展，但取得國際權威機構認證和互認的還較少。測試儀器的缺乏，也是中國光伏行業不能快速發展的一個瓶頸之一。
4.2 光伏技術研發服務
由于光伏產業目前還是一個幼稚的產業，無論從基礎理論研究、材料研究還是器件研究、器件制造工藝，以及應用研究，都還處于一個產業成長期的極初級階段，許多應當進行的研究都沒有開始。制造工藝也還十分原始。因此，無論從企業還是從政府，對于研發進行足夠的投入，都是意義十分巨大的。
例如，光伏電池光致衰減的機理，溫升衰減的機理和遏制措施，如何廉價地大規模生產光伏電池和組件，為什么光伏電池的原材料的成本和數量較低，但最終成本卻很高？這些都是涉及到基礎材料研究和制造技術的一些深層次的課題，需要進行大量的研發工作。而一旦這些研究取得突破，那么，光伏發電的成本就有可能在目前的基礎上，再下降一個數量級，那時，光伏發電的普及將不再需要任何的補貼，而真正成為人類的光明使者和福音。
4.3 光伏教育培訓服務
光伏產業由于是一個新產業，因此，沒有現成的人力資源。需要從半導體、冶金和制造業獲得人才。但無論如何，各種等級的培訓是不可缺少的。
從基層說起，技術工人的培訓上崗，是目前各個企業最急需的服務。良好的培訓可以大大降低企業的成本，不僅是人力資源成本，更多的是生產成本和浪費的減少。
對于中高層的技術人員，則需要進行光伏專業的本科和研究生教育。目前，中國已經有個別大學與光伏企業合作，開立了光伏方面的專業、甚至學院，但獲得政府部門正式認可的還沒有。
隨著光伏產業的發展，光伏產業大軍將迅速擴大，最終僅中國的從業人員可能就要上千萬之多，因此，職業教育和培訓，也是一個不小的產業。
4.4 物流服務
任何一個產業都會涉及到物流。但是，光伏產業對物流的需求，卻往往被人低估。
已多晶硅的生產為例，一萬噸多晶硅，每年就需要進出大約三萬噸的貨物。更不談金屬硅了。而對于組件來說，僅僅一個100MW的光伏電站，就需要1000個40尺的集裝箱車輛進行運輸成品，而原料則更多。而電站的安裝，支架的運輸量要比電池組件大五倍左右，也就是需要5000個大型貨車進行運輸。
如果按照胡總書記的新能源的15%的目標，每年光伏發電裝機量將達到1000GW，那么，將需要50萬輛貨車來運送光伏組件和支架，這還沒有包括前段的中間產品。因此，光伏產業對于物流的需求，將接近鋼鐵和煤炭對于運輸的需求。 |
