光伏技术创新有哪些规划

本次峰会由中国智能光伏产业技术创新战略联盟主办，光伏产业网承办，上海时空展览有限公司协办，以“把握12.5GW市场、促进分布式光伏健康发展”为主题，从国家、产业和企业层面探讨分布式光伏发展、市场和投资战略意义、主要内涵、推进途径和实现方式等展开积极探讨与合作，更好地促进光伏行业及光伏市场发展。参展企业主要包括：展宇、创动、晶科、天合、阳光、晶澳等企业

拓日新能（002218）

中利科技（002309）

向日葵（300111）

东方日升（300118）

海润光伏（600401）

大港股份（002077）

银星能源（000862）

横店东磁（002056）

中环股份（002129）

恒星科技（002132）

江苏通润（002150）

三安光电（600703）

《关于实施乡村振兴战略的意见》明确提出“乡村振兴获得关键进度，制度框架和政策体系基本上产生”的目标任务，而乡村振兴战略的落地式，将于土地革命、农业规模化经营、基础建设等领域产生投资机会。

在这里环境下，光伏农业项目的发布遭受密切关注，其对于国内农业发展趋势所作出的贡献不容小觑。新能源技术+新农业，一个代表着绿色转型发展之将来，一个代表着需求侧改革之基石，光伏发电使最传统农业焕发出了新的生命力。光伏农业指的是在农业生活实践环节中，要实现一地常用，提升企业土地产出率，将农业运营设备(或模块)的前提下科学设计、有效嫁接法光伏发电的运营模式。

在光伏电站设计方案、基本建设、运营过程中，预埋给农业栽种、饲养所必需的室内空间，确保在光伏电站正常的发电量的前提下，达到绿色植物、动物的生理需要，做到农光互补的效果和经济效益，完成绿色生态农业、循环系统农业技术性方式集成化和创新，为农业可持续发展观提供有力的技术保障。

“光伏发电+农业”是一种新兴的农业方式，不但克服了采水浇灌机械所需的供电系统难题，不可避免光伏行业和农业争地状况，还可以将多出来的电卖给国网。现阶段光伏农业主要包括四大方式，即光伏发电栽种、光伏发电饲养、光伏发电水利工程、光伏发电茅舍，

在其中又分为菌类光伏发电、渔光互补、蔬菜水果（瓜果蔬菜）光伏发电、禽畜（农牧）光伏发电、林光、中药材光伏发电、绿色生态光伏发电、水利工程光伏发电等。在当下光伏产业高速发展的的浪潮下，光伏农业饰演重要的角色，具备宽阔未来发展趋势。

将顶棚太阳能发电和棚下农业栽种紧密结合，推动农业企业转型升级。粮食作物层面，能够栽种航空航天蔬菜水果或者耐寒花卉，这一类项目也可以做一些度假旅游农业。

在空闲地栽种速生树种绿色植物，对废旧资源循环利用，处理很多固态废旧菌包的环境效应。

光伏发电加养殖行业，能是散养，还可以搭养殖棚，能够养殖羊猪鸡乳牛肉羊野兔子等，多见食草动物。

利用渔塘广阔的总面积，在上面组装太阳能光伏板来发电量，太阳能组件立体式布局于河面上边，下边水产品养殖，一地双用，盈利比纯粹水产品养殖大幅度提高。现阶段渔光互补的重要归类有密闭式、敞开式、飘浮式和跳跃性。一般修建在湖水，河，池塘，溪，煤矿塌陷区，稻田养鱼等地区。

利用荒地荒山坡、盐碱土、废旧煤矿区等闲置地，开发设计绿色生态光伏发电，基本建设光伏电站，能够实现环境保护、经济收益双收，同时还可以使这种废旧土地资源获得轻徭薄赋，一举多得。

偏僻乡村，特别是山区地带、岛屿，在解决生产制造、生活用电的前提下，促进乡村机电工程提灌、农业节水灌溉等现代农田水利灌溉技术发展，以实现节约人力资源、资金、物力资源、电力工程的效果。光伏发电水利工程涉及到的行业或技术有光伏发电打水系统软件(或称光伏发电扬水系统软件)、田地提灌、农业节水灌溉以及自动控制系统和光伏发电饮用水、光伏发电海水淡化设备、光伏发电废水处理等，行业十分广泛。

行业主要上市公司：隆基股份(601012)晶澳科技(002459)晶科能源(688223)通威股份(600438)天合光能(688599)等

本文核心数据：光伏发电板块上市公司研发费用光伏发电相关论文发表数量

全文统计口径说明：1)论文发表数量统计以“solar pv”、“solar

photovoltaic”为关键词，选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月29日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。

光伏发电行业技术概况

1、技术原理及类型

(1)光伏发电行业技术原理

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，其发电原理如下。

(2)光伏发电种类

光伏发电一般分为两类：集中式发电和分布式发电，集中式发电主要为大型地面光伏系统分布式发电主要应用于商业/工业、建筑屋顶。

2、技术全景图：主要为光伏电池技术路线

光伏发电行业的产业链中游为电池片、电池组件和系统集成，其中各类光伏电池技术为重点技术路线。根据半导体材料的不同，光伏电池技术主要包括晶硅电池、薄膜电池以及叠层和新结构电池(第三代电池)。

晶硅电池是研究最早、最先进入应用的第一代太阳能电池技术，按照材料的形态可分为单晶硅电池和多晶硅电池，其中单晶硅电池根据基体硅片掺杂不同又分为P型电池和N型电池。目前应用最为广泛的单晶PERC电池即为P型单晶硅电池，而TOPCon、HJT、IBC等新型太阳能电池技术主要是指N型单晶硅电池。

薄膜光伏电池分为硅基薄膜电池和化合物薄膜电池，以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等的化合物薄膜电池为代表。

叠层、新结构电池包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等。

光伏发电行业技术发展历程：电池技术路线演变拉动

光伏发电行业技术发展主要是由光伏电池技术路线演变拉动的，从以硅系电池为代表的第一代光伏电池、到以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等材料的薄膜电池为代表的第二代光伏电池，如今光伏电池技术已发展至第三代，第三代光伏电池技术主要包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等，具有薄膜化、转换效率高、原料丰富且无毒的优势。

光伏发电行业技术政策背景：政策加持技术水平提升

近年来，我国出台一系列光伏发电技术及研发的相关政策，通过政策指导，行业加快光伏发电技术的推广和革新，促进光伏发电产业的快速发展。

光伏发电行业技术发展现状

1、光伏发电行业技术科研投入现状

(1)国家重点研发计划项目

据已公开的国家重点研发计划项目，2018-2021年我国光伏发电技术相关国家重点研发计划项目共计15项。

注：2019年未公布光伏发电技术相关国家重点研发计划项目。

(2)A股上市企业研发费用

光伏发电行业经过多年发展，产品相对成熟，但行业整体研发投入水平较高。从A股市场来看，2017-2021年，我国光伏板块上市公司研发总费用逐年增长，2022年第一季度，光伏板块上市公司研发总费用约281.13亿元。

2、光伏发电技术科研创新成果

(1)论文发表数量

从光伏发电相关论文发表数量来看，2010年至今我国光伏发电相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势，可见光伏发电科研热度持续走高。截至2022年8月，我国已有18289篇光伏发电相关论文发表。

注：统计时间截至2022年8月。

(2)技术创新热点

通过创新词云可以了解光伏发电行业内最热门的技术主题词，分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中近约5000条专利中最常见的关键词，其中，光伏组件、太阳能、光伏板、太阳能板、光伏发电、太阳能电池板、逆变器等关键词涉及的专利数量较多，说明光伏发电行业研发和创新重点集中于光伏组件和光伏板等领域。

(3)专利聚焦领域

从光伏发电专利聚焦的领域看，目前光伏发电专利聚焦领域较明显，其主要聚焦于太阳能、光伏板、太阳能电池、光伏组件等。

主要光伏电池技术对比分析

从技术水平来看，硅、砷化镓、磷化铟、碲化镉和铜铟硒多元化合物(铜铟镓硒是其典型代表)是可选光伏材料中综合性能的最佳集合。而它们各方面性能的优劣，直接导致了目前光伏电池技术百花齐放的现状。

注：平均转换效率均只记正面效率。

光伏发电行业技术发展痛点及突破

1、光伏发电行业技术发展痛点

(1)硅基光伏电池：P型电池转换效率低

由于电池片的光电转换效率直接影响整个光伏系统的效益，因此光伏电池的光电转换效率十分重要，光电转换效率的提升主要依靠技术更新换代。现阶段，晶硅光伏电池面临着转换效率较低的问题，尤其是P型电池。

据德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)，PERC电池的理论极限效率为24.5%，PERC产线的量产效率已经达到23%，逐步逼近理论极限效率。

(2)薄膜电池量产转换效率低

薄膜光伏电池具有衰减低、重量轻、材料消耗少、制备能耗低、适合与建筑结合(BIPV)等特点，但薄膜电池面临着量产转换效率低的问题，性价比较低。

2、光伏发电行业技术发展突破

(1)N型电池技术突破P型电池极限转换效率

相较于P型电池，N型电池技术少子寿命高、无光致衰减、弱光效应好且温度系数小，转换效率更高。面临P型电池逐步逼近理论效率极限，N型电池技术能够突破P型电池的理论效率极限并达到更高转换效率。据中国光伏行业协会(CPIA)，2022-2023年N型电池技术的平均转换效率就可以达到PERC电池的理论极限效率(24.5%)。

(2)钙钛矿电池可实现高转换效率

钙钛矿电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的第三代太阳能电池，钙钛矿材料的吸光能力强于晶硅材料，因此钙钛矿电池能够实现高转换效率。除了拥有高转换效率，钙钛矿电池还具备价格低、投资小、制备简单等优势。

光伏发电行业技术发展方向及趋势：降本增效

2022年8月，工信部五部门联合印发的《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》，提出通过5-8年时间，在太阳能装备方面重点发展高效低成本光伏电池技术，包括推动TOPCon、HJT、IBC等晶体硅太阳能电池技术和钙钛矿、叠层电池组件技术产业化，开展新型高效低成本光伏电池技术研究和应用等。

可见，未来光伏发电技术将向着降本增效方向发展，一方面由于现有光伏电池逐渐逼近最高理论转换效率，因此更高转换效率的电池将成为光伏电池技术发展方向另一方面，光伏组件转换效率的提升以及制造成本的降低，是降低光伏电站建设成本，并最终降低光伏发电成本的关键因素。

「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究，瞄准国际科技前沿，服务国家重大战略需求，围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关，促进碳中和技术成果转化和推广应用，为企业创新找到技术突破口，为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校，二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化，拥有55项专利、33篇论文，并已将30多种产品推向市场，创造商业价值50+亿元，专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。

以上数据参考前瞻产业研究院《光伏发电行业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》。

2018年，中国光伏行业基本面将再获改善：

1、光伏发电成本进一步下降，到2020年，发电成本将下降33%至0.35元/千瓦时，“平价上网”时代已不遥远2018年至2020年，全球光伏年需求将达112GW至136GW，其中，中国年新增光伏装机容量至少为50GW

中国一线光伏制造商仍被低估，这些光伏制造龙头凭借在技术方面不断创新，将新增产能转化为新的市场份额，巩固行业地位。

2、“平价上网”，是国内光伏行业发展方向。

2017年12月22日，国家发改委正式发布了《关于2018年光伏发电项目价格政策的通知》，进一步下调了今年光伏项目上网电价以及补贴金额，中国光伏行业在“政策驱动”转向“成本驱动”的路上又迈出坚实一步。

3、光伏电价、补贴的下调倒逼企业不断降低光伏发电成本。近十年来，中国光伏发电成本已由2007年的2元/千瓦时降至2017年0.5元至0.6元/千瓦时。

瑞银证券预计，到2020年，中国光伏发电成本有望进一步下降33%，从而步入“平价上网”时代。

4、光伏产业链上游多晶硅、硅片以及中游电池、组件制造成本的下降是主要原因。多晶硅的主要生产成本为电费和折旧，这两项分别约占生产成本的35%、20%。

目前，中国多晶硅制造商正在通过两种方式来降低生产成本：降低每千克多晶硅产量平均用电以及通过扩大产能以摊薄每千克多晶硅的折旧成本。

目前，中国一线多晶硅厂商多晶硅总成本为9美元/千克，未来两年，这一数据有望降至7美元/千克。

降低硅片生产成本的主要方式则为：加大铸锭尺寸提升每生产轮次产量以摊薄单位成本以及用金刚线切割取代传统砂浆线切割。

未来两年内，中国一线硅片制造商目标将非硅制造成本进一步削减30%以上。提升转换效率，是中游电池、组件端企业继续研发的思路。

5、在PERC、HIT、IBC等新技术驱动下，中国制造商转换效率将继续引领全球。

对于光伏发电成本的下降趋势，业内基本保持积极态度。

但由于2017年国内光伏行业超预期发展，在今年光伏需求能否再现去年高增长的质疑下，业内对于今年国内光伏新增装机量的预测出现分歧。

持谨慎态度的人士预测认为，今年中国新增装机量或达到40GW，低于2017年。

而有人则持乐观态度，预计2018年至2020年中国年新增光伏装机容量至少为50GW。

扩展资料：

光伏产业的发展前景：

1、首先，政府对光伏产业大力支持，接连出台相关政策。

日本从20世纪70年代便把太阳能发展作为未来能源战略的一部分，从那时起便不断出台支持政策。

纵观日本政府政策出台的思路：实行高额补贴，推动光伏企业研发和投产的积极性，表明了国家对新能源的鼓励态度。

同时解决并网发电系统的运用问题，免除企业的后顾之忧。之后向民用系统倾斜，扩大装机量。

根据中国目前的情况，一开始就高额补贴可能会起到相反的效果，但日本政府光伏政策的思路还是值得借鉴的。

2、其次，企业坚持不懈，把光伏发电的经济效益和社会效益相结合。

在日本刚发展光伏产业时，很多企业的光伏业务收入占总收入的比例不到10%，但由于企业都认识到了光伏产业的前景，依旧高投入进行光伏研发。

如今，日本的光伏企业成就斐然。根据中投顾问发布的《2010-2015年中国太阳能光伏发电产业投资分析及前景预测报告》显示，日本夏普公司2000-2006年连续七年占据全球太阳能电池产量榜首位置，此外，夏普、京都陶瓷等日本企业的科技研发水平也处于世界前列。 　

最后，日本民众节约环保意识强。日本国民从小就接受了节能环保的教育，对国家的环保政策强烈支持，积极响应国家号召，在很大程度上促进了太阳能光伏系统普及率的提升。

3、另外，中投顾问研究总监张砚霖也指出，日本发展光伏产业的经验，还有一点值得借鉴，那就是注重人才的培养。

一个产业的发展，离不开高素质的人才队伍，日本政府对太阳能专业人才培养的高投入取得了良好的效果，不仅促进了光伏产业的发展，更减轻了就业压力。

尽管这些政策是否符合中国光伏产业发展的“胃口”还有待进一步讨论，但中国不妨从日本光伏产业发展经验中汲取一些养分，让国内的光伏产业少走一些弯路。

参考资料：百度百科-光伏产业