太阳能光伏的起源发展

2021年个人最看好光伏，风电，有色，新能源 汽车 。就光伏产业来说，未来很长时间，必然是一个高速成长的行业。首先是国家对光伏产业的大力扶持。能源保障是一个国家的战略选择，中国政府大力支持《巴黎气候协定》，向国际 社会 承诺碳中和，再加上中国经济正高速发展，人民生活水平的提高，新型产业的发展（新能源车，5G基站）未来对能源的需求将更大，传统以火电为主导的能源，对环境污染大，在国际国内都受到很大限制，所以光伏将会成为中国能源可替代的一个重要选择。其次，中国在光伏产业上处在世界领先水平。通过十多年的发展，中国建立起完整的光伏产业链，并在技术上处于世界领先水平，以前制约光伏发展的瓶颈是光伏发电成本高，靠国家补贴发展，通过十多年的科研攻关，光伏发电成本直线下降，现在完全可以做到和水电上网价等同，甚至更低。最后，中国是光伏生产大国，是世界光伏最大出口国，主要面向欧盟，美国等发达国家，中国光伏光电转换效率高，成本低，几乎可以碾压欧美光伏行业。 中国光伏十大龙头企业

1，隆基股份：净利润约82亿-86亿，同比增长55.3%-62.88%

2，安彩高科：净利润约1.2亿元

3，京运通：净利润3.95亿-4.6亿

4，上机数控：净利润约5.3亿-5.8亿

5，固德威：净利润约2.3亿-2.9亿

6，露笑 科技 ：净利润约1.8亿-1.96亿

7，林洋能源：净利润约9.8亿-11.2亿

8，珈伟新能：净利润约2300万-3300万

9，晶盛机电：净利润约7.9亿-9.5亿

10，中信博：净利润约2.7亿-2.85亿

1、国外现状：由于前5年发达国家光伏补助相当多，国外光伏发电迅猛，为了调节（降低）光伏发电装机，德国、英国、美国等发达国家正在降低光伏发电的补助，因此这些国家的光伏装机明显下降。

国外趋势：光伏发电补助会继续下降，使市场自动调节，当光伏组件价格降低到一定阶段时，达到商业发电的经济指标，光伏发电规模会增加。

2、国内现状：国家光伏补助电价为1元/KWH，在少部分地区（西藏、川西、新疆等）能达到商业发电经济要求（年收益8%），在这些地区光伏发电发展比较迅猛。其他地区由于受资源影响（太阳能辐射值低）很难发展大型并网光伏电站。

国内趋势：在光伏组件价格逐渐降低的情况下，国家正在考虑降低光伏发电的补助，但是在未来5~10年国家仍将大力扶持光伏发电，光伏发电会在国内遍地开花。

应用领域

一、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；

（2）3-5KW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。

二、交通领域如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、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。

三、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GPS供电等。

光伏行业发展趋势是：

1、产业规模持续扩大：由于光伏发电技术革新不断涌现、光伏产品成本持续降低，平价上网在全球绝大多数国家和地区指日可待，光伏发电成为各国重要的能源结构改革方向，包括中国、印度、美国、欧盟主要国家和沙特等能源大国纷纷宣布了大规模的新能源规划。

2、产品性能持续提升：技术进步仍将是光伏产业发展主题。2019年底，产业化生产的主流高效多晶硅电池转换效率将超过20%，单晶硅电池有望达到22.5%-23%，主流组件产品功率将分别达到285W和320W。单晶连续投料生产工艺和大容量铸锭技术持续进步；多晶硅片金刚线切割应用范围将会进一步扩大到30%，单晶硅片将完成金刚线切割的替代。

3、分布式光伏快速发展：分布式光伏具有安装灵活、投入少、方便就近消纳的优点，有利于解决我国发电与负荷不一致的问题，同时大幅降低传输损失，减少对大电网的依赖，并缓解电网的投资压力。

4、单晶硅电池市场逐步增大：随着光伏市场的不断发展，高效电池将逐渐占据市场的主导地位。根据中国光伏行业协会的预测，未来几年单晶硅电池市场份额逐步增大，2018年单晶硅片市场份额已经超过40%，2019年将超过一半，其中N型单晶硅片的市场规模也将逐年提升。

5、平价上网加速到来：随着政策支持和技术进步，我国光伏发电产业成长迅速，成本下降和产品更新换代速度不断加快，目前，用电侧在部分地区已可以实现平价，2019年1月，国家发改委、国家能源局联合发布的《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》，推进风电、光伏发电平价上网项目和低价上网试点项目建设。

原因很简单一中国光伏产业崛起动摇美国对中国的能源控制 可再生能源包括风力发电，光伏发电，生物质能发电等。我国的风力发电和光伏发电的产量从2008年起就异军突起，坐上了世界第一的宝座。从2005年德国开始对光伏进行度电补贴以来，中国光伏产业的年产量几乎从零起步，到2014年，中国光伏产量已经达到30GW，保持着在全球遥遥领先的地位。在2005年到2012年间，美国和欧洲政府对于光伏发电的补贴，通过采购中国的光伏组件，至少有一半进入了中国光伏制造商的口袋。在这段时间，美国和欧洲的光伏制造企业被中国的光伏企业挤压得毫无生存空间，数百家光伏企业接连倒闭。风电企业的情况也类似。但是，这还不是美国和欧洲宣布对中国光伏企业和风电企业进行“双反”的真正理由。光伏作为可再生能源的一种，除了清洁以外，还有一个很大的特征，就是随处可得。这种能源不像石油那样70%集中在中东，美国只要控制了中东就控制了世界。而光伏和风力发电具有地域分布的平均性。虽然不同地方的风力大小有区别，日照强度有区别，但理论上，地球上任何地方都可以使用光伏作为能源。即便是在北极，只要是白天，光伏一样可以采用。这也就意味着，如果光伏的应用规模达到了一定的比例，比如占到了现有能源消耗量的20~30%之间，中国对于能源的进口依存度将大大下降。而如果可再生能源站到了能源总消耗量的50%的话，中国几乎可以完全摆脱石油进口的局面。那样，美国所谓的“亚太在平衡”战略，美国在中东的布局，对马六甲海峡、巴拿马运河、霍尔木兹海峡的控制，将完全彻底地失去意义。虽然现在中国的风力、光伏和生物质能的装机容量才 100GW，也就是一亿千瓦，占中国能源总消费的8%左右，但是，中国新能源的发展速度却十分迅速。按照现在的发展速度，到2020年，中国新能源的总装机将超过250GW，即2.5亿千瓦，预计将超过届时中国总电力装机容量的20%。要知道，那仅仅是五年之后就将发生的。届时，中国的石油需求将比现在减少30%以上，也就意味着中国进口石油的需求将减少60%。这样的话，仅俄罗斯和里海的石油就可以完全满足中国的石油进口需求，届时，美国对于中国的能源控制，将彻底失去意义。这是美国绝对不愿意看到的。二中国光伏产业的发展将影响美国自身的能源安全让美国更为担心的是，中国的光伏企业在这不到十年的短短时间内，就已经体现出了强大的生命力。除了成本低廉外，中国光伏产品的技术、性能和质量并不逊色于美国本土的产品。而且，中国的大型光伏企业，在鼎盛时期，每年都投入了大量的资金用于技术研发。而不少企业虽然投入的研发资金比美国的同行少很多，但获得的成果却丝毫不逊色，不少技术都处于领先的势头。这样的情形如果发展下去，不仅中国自己将实现能源自给，也就是所谓“能源独立”，而且，会倒过来造成美国的能源会对中国企业产生依赖效应。目前，美国对中国光伏的“双反”就遭到了美国包括众多太阳能用户的“低价太阳能联盟”的反对，这意味着，美国光伏用户对于中国光伏制造企业的依赖已经产生，如果美国政府不立刻断然采取措施阻止中国产品的进入的话，这种依赖将越来越严重。如果美国大部分的新能源都依赖中国的产品的话，那么，到时候才采取贸易禁运措施的话，伤害的就将不仅仅是美国的新能源用户，而是整个美国经济。此外，目前世界上除了中东、非洲和俄罗斯外，其它地区基本都是能源净进口地区，例如欧洲、南美、东南亚、东北亚等。目前，中国的光伏企业对于这些地区的市场渗透也十分深入。而这些地区的能源，现在基本都在美国的控制之下，因此，中国的光伏企业如果这么长期发展下去，必将形成在这些地区从美国的“虎口”里夺食。虽然现在光伏等新能源的发电规模对美国还远远没有构成威胁，但随着新能源规模的扩大，这些非美国的国家一旦对中国的光伏产品产生了依赖，到那个时候，局面恐怕就完全不是美国所能够控制的了。所以，无论是从美国自身的光伏制造业保护，从保持对中国的能源控制，从保持美国自己的能源独立，还是保持美国对世界的能源控制力，美国都必须在中国的光伏产业的发展之初，将中国光伏产业扼杀在摇篮里。这就是为什么美国政府对中国光伏产业一反再反，穷追猛打，必要置之死地而后快的原因。这不仅仅是为了保护美国的光伏制造企业，也不仅仅是为了保护美国自己光伏产业，而是为了通过遏制中国的光伏产业，确保中国对于进口石油的需求，确保世界上的能源消费国对于进口能源的需求，以确保美国用了半个多世纪建立起来的以石油控制世界的局面不被打破。这就是美国对中国光伏产业双反的多层次原因。三美国“双反”战略成效显著应当说，美国的“双反”政策还是很奏效的，基本达到了他们的目的。现在，中国的光伏企业，不仅因产能过剩元气大伤，而那些还在苟延残喘的企业，也只能基本维持成本，谈不上任何发展。虽然一年多以来，中国政府对于光伏发电的补贴政策起到了强心针的作用，但现在光伏行业里形成了“重发电轻制造”的明显倾向。“搞电站的牛逼，搞制造的傻逼”，成为了那些拿着资本找电站买路条的光伏投资大佬的口头禅。虽然发展光伏电站是从应用端拉动需求，也是必须的，但如果只重视发电，忽视制造，则恰恰中了美国人的圈套。这正是美国人对中国光伏进行“双反”想要达到的目的。比行业不景气更为严重的后果是，目前中国的光伏企业已经几乎完全放弃了技术研发。在目前极度艰难的生存条件下，所有的大型光伏企业，都在勒紧裤腰带，设法生存。在工资都发不出的情况下，研发投入根本就不可能被列入预算。据调查，几乎所有的中国光伏企业，从2013年起，就停止了新项目的研发投入。原有的研发项目也大多数中断，只有少数企业还在延续已经立项的研发项目。作为新兴行业的初期，光伏产业技术更新时间较短，新技术取代旧技术的时间很快。而本来中国光伏企业在制造方面已经形成了自己的优势，如果一直积淀下来，将不断加强这种优势，而一旦中断，则今后又要从头再来。中国企业放弃研发，将对中国光伏产业形成长期致命的伤害。因为，不景气时暂时的，度过以后很快能够恢复，但技术优势一旦失去，将丧失竞争力，造成长期落后。在中国光伏企业停止研发的同时，美国的光伏企业却在不断加大投入，研发这新的技术。美国政府也从2012年开始，持续加大了对光伏产业的研究项目的资助。如果美国政府对于中国光伏的这种彼消此长的遏制战略持续下去，中国光伏产业在过去近十年所形成的并不稳固的光伏制造优势，在几年内将荡然无存。那个时候，即便美国取消“双反”，中国的光伏企业也将没有任何竞争力。在“双反”方面，美国在2012年打出第一招之后，现在已经祭出了第二招，可以肯定这决不是最后一招。甚至还会有“双反”之外的更狠的招数。到目前为止，美国的招数收到了效果，达到了他们希望看到的目的。至于后面的事态如何发展，如果中国那些应对美国“双反”的专家、企业家和官员们，如果看不到美国“双反”的深层次原因，只是一味在成本、价格和补贴上和美国纠缠，就掉进了美国的陷阱，将注定白费力气。那样的话，很可能山姆大叔后面的招数都不用拿出来，就能够达到他们想要的目的了但是，尽管美国想搞垮中国光伏产业的决心很大，投入也很大。但是，他们的目的是注定不能得逞的。中国光伏企业的生命力已经得到证明，行业里也不乏有识之士。只要中国的光伏企业能够认清美国“双反”的真实原因，有的放矢，采取正确的对策，就一定能够粉碎美国政府的阴谋，不论美国再用什么样的手段，都不能阻挡我国的新能源事业顺利发展。望采纳

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》。

按时间的发展顺序，太阳电池发展有关的历史事件汇总如下：

1839年法国科学家E.Becquerel发现液体的光生伏特效应(简称光伏现象)。

1877年W.G.Adams和R.E.Day研究了硒(Se)的光伏效应，并制作第一片硒太阳能电池。

1883年美国发明家charlesFritts描述了第一块硒太阳能电池的原理。

1904年Hallwachs发现铜与氧化亚铜(Cu/Cu2O)结合在一起具有光敏特性德国物理学家爱因斯坦(AlbertEinstein)发表关于光电效应的论文。

1918年波兰科学家Czochralski发展生长单晶硅的提拉法工艺。

1921年德国物理学家爱因斯坦由于1904年提出的解释光电效应的理论获得诺贝尔(Nobel)物理奖。

1930年B.Lang研究氧化亚铜/铜太阳能电池，发表“新型光伏电池”论文W.Schottky发表“新型氧化亚铜光电池”论文。

1932年Audobert和Stora发现硫化镉(CdS)的光伏现象。

1933年L.O.Grondahl发表“铜-氧化亚铜整流器和光电池”论文。

1941年奥尔在硅上发现光伏效应。

1951年生长p-n结，实现制备单晶锗电池。

1953年Wayne州立大学DanTrivich博士完成基于太阳光普的具有不同带隙宽度的各类材料光电转换效率的第一个理论计算。

1954年RCA实验室的P.Rappaport等报道硫化镉的光伏现象，(RCA:RadioCorporationofAmerica，美国无线电公司)。

贝尔(Bell)实验室研究人员D.M.Chapin，C.S.Fuller和G.L.Pearson报道4.5%效率的单晶硅太阳能电池的发现，几个月后效率达到6%。(贝尔实验室三位科学家关于单晶硅太阳电池的研制成功)

1955年西部电工(WesternElectric)开始出售硅光伏技术商业专利，在亚利桑那大学召开国际太阳能会议，Hoffman电子推出效率为2%的商业太阳能电池产品，电池为14mW/片，25美元/片，相当于1785USD/W。

1956年P.Pappaport，J.J.Loferski和E.G.Linder发表“锗和硅p-n结电子电流效应”的文章。

1957年Hoffman电子的单晶硅电池效率达到8%D.M.Chapin，C.S.Fuller和G.L.Pearson获得“太阳能转换器件”专利权。

1958年美国信号部队的T.Mandelkorn制成n/p型单晶硅光伏电池，这种电池抗辐射能力强，这对太空电池很重要Hoffman电子的单晶硅电池效率达到9%第一个光伏电池供电的卫星先锋1号发射，光伏电池100c㎡，0.1W，为一备用的5mW话筒供电。

1959年Hoffman电子实现可商业化单晶硅电池效率达到10%，并通过用网栅电极来显著减少光伏电池串联电阻卫星探险家6号发射，共用9600片太阳能电池列阵，每片2c㎡，共20W。

1960年Hoffman电子实现单晶硅电池效率达到14%。

1962年第一个商业通讯卫星Telstar发射，所用的太阳能电池功率14W。

1962年第一个商业通讯卫星Telstar发射，所用的太阳能电池功率14W。

1962年第一个商业通讯卫星Telstar发射，所用的太阳能电池功率14W。

1963年Sharp公司成功生产光伏电池组件日本在一个灯塔安装242W光伏电池阵列，在当时是世界最大的光伏电池阵列。

1964年宇宙飞船“光轮发射”，安装470W的光伏阵列。

1965年PeterGlaser和A.D.Little提出卫星太阳能电站构思。

1966年带有1000W光伏阵列大轨道天文观察站发射。

1972年法国人在尼日尔一乡村学校安装一个硫化镉光伏系统，用于教育电视供电。

1973年美国特拉华大学建成世界第一个光伏住宅。

1974年日本推出光伏发电的“阳光计划”Tyco实验室生长第一块EFG晶体硅带，25mm宽，457mm长(EFG:EdgedefinedFilmFed-Growth，定边喂膜生长)。

1977年世界光伏电池超过500KWD.E.Carlson和C.R.Wronski在W.E.Spear的1975年控制p-n结的工作基础上制成世界上第一个非晶硅(a-Si)太阳能电池。

1979年世界太阳能电池安装总量达到1MW。

1980年ARCO太阳能公司是世界上第一个年产量达到1MW光伏电池生产厂家三洋电气公司利用非晶硅电池率先制成手持式袖珍计算器，接着完成了非晶硅组件批量生产并进行了户外测试。

1981年名为SolarChallenger的光伏动力飞机飞行成功。

1982年世界太阳能电池年产量超过9.3MW。

1983年世界太阳能电池年产量超过21.3MW名为SolarTrek的1KW光伏动力汽车穿越澳大利亚，20天内行程达到4000Km.

1984年面积为929c㎡的商品化非晶硅太阳能电池组件问世。

1985年单晶硅太阳能电池售价10USD/W澳大利亚新南威尔土大学MartinGreen研制单晶硅的太阳能电池效率达到20%。

1986年6月，ARCOSolar发布G-4000———世界首例商用薄膜电池“动力组件”。

1987年11月，在3100Km穿越澳大利亚的PentaxWorldSolarChallengePV-动力汽车竞赛上，GMSunraycer获胜，平均时速约为71km/h。

1990年世界太阳能电池年产量超过46.5MW。

1991年世界太阳能电池年产量超过55.3MW瑞士Gratzel教授研制的纳米TiO2染料敏化太阳能电池效率达到7%。

1992年世界太阳能电池年产量超过57.9MW。

1993年世界太阳能电池年产量超过60.1MW。

1994年世界太阳能电池年产量超过69.4MW。

1995年世界太阳能电池年产量超过77.7MW光伏电池安装总量达到500MW。

1996年世界太阳能电池年产量超过88.6MW。

1997年世界太阳能电池年产量超过125.8MW。

1998年世界太阳能电池年产量超过151.7MW多晶硅太阳能电池产量首次超过单晶硅太阳能电池。

1999年世界太阳能电池年产量超过201.3MW美国NREL的M.A.Contreras等报道铜铟锡(CIS)太阳能电池效率达到18.8%非晶硅太阳能电池占市场份额12.3%。

2000年世界太阳能电池年产量超过399MWWuX.，DhereR.G.，AibinD.S.等报道碲化镉(CdTe)太阳能电池效率达到16.4%单晶硅太阳能电池售价约为3USD/W。

2002年世界太阳能电池年产量超过540MW多晶硅太阳能电池售价约为2.2USD/W。

2003年世界太阳能电池年产量超过760MW德国FraunhoferISE的LFC(Laserfired-contact)晶体硅太阳能电池效率达到20%。

2004年世界太阳能电池年产量超过1200MW德国FraunhoferISE多晶硅太阳能电池效率达到20.3%非晶硅太阳能电池占市场份额4.4%，降为1999年的1/3，CdTe占1.1%而CIS占0.4%。

2005年世界太阳能电池年产量1759MW。

中国太阳能发电发展历史

中国作为新的世界经济发动机，光伏业业呈现出前所未有的活力。大量光伏企业应运而生，现在光伏产量已经达到世界领先水平。现在OFweek太阳能光伏网带大家来回顾下中国太阳能发展历史：

1958，中国研制出了首块硅单晶

1968年至1969年底，半导体所承担了为“实践1号卫星”研制和生产硅太阳能电池板的任务。在研究中，研究人员发现，P+/N硅单片太阳电池在空间中运行时会遭遇电子辐射，造成电池衰减，使电池无法长时间在空间运行。

1969年，半导体所停止了硅太阳电池研发，随后，天津18所为东方红二号、三号、四号系列地球同步轨道卫星研制生产太阳电池阵。

1975年宁波、开封先后成立太阳电池厂，电池制造工艺模仿早期生产空间电池的工艺，太阳能电池的应用开始从空间降落到地面。

1998年，中国政府开始关注太阳能发电，拟建第一套3MW多晶硅电池及应用系统示范项目。

2001年，无锡尚德建立10MWp(兆瓦)太阳电池生产线获得成功，2002年9月，尚德第一条10MW太阳电池生产线正式投产，产能相当于此前四年全国太阳电池产量的总和，一举将我国与国际光伏产业的差距缩短了15年。

2003到2005年，在欧洲特别是德国市场拉动下，尚德和保定英利持续扩产，其他多家企业纷纷建立太阳电池生产线，使我国太阳电池的生产迅速增长。

2004年，洛阳单晶硅厂与中国有色设计总院共同组建的中硅高科自主研发出了12对棒节能型多晶硅还原炉，以此为基础，2005年，国内第一个300吨多晶硅生产项目建成投产，从而拉开了中国多晶硅大发展的序幕。

2007，中国成为生产太阳电池最多的国家，产量从2006年的400MW一跃达到1088MW。

2008年，中国太阳电池产量达到2600MW。

2009年，中国太阳电池产量达到4000MW。

2006年世界太阳能电池年产量2500MW。

2007年世界太阳能电池年产量4450MW。

2008年世界太阳能电池年产量7900MW。

2009年世界太阳能电池年产量10700MW。

2010年世界太阳能电池年产量将达15200MW。

2019年后，中国光伏正式进入了“平价上网时代”，在光照条件好的地方，上网价格已经低于火电，整个产业竞争力不断提升，去年中国光伏新增装机量48.2GW，占全球三成。与此同时，中国光伏组件的出口目的地十分分散，“卡脖子”的顾虑已然烟消云散。

回溯中国光伏行业的发展，以欧美双反、“531新政”以及2019年国家能源局的平价上网通知，大致可以划分为四个阶段：

1. 两头在外的时代（2012年之前）：上游原材料依赖进口，下游组件绝大部分都用于出口，内需不足，缺乏核心技术。

2. 产业扶持：（2013年到2018年）：发改委等部门陆续推出补贴政策，拉动内需，但是出现了一些结构性问题，比如财政补贴窟窿越来越大，出现骗补现象。

3. 补贴退坡：（2018年到2020年）：2018年“531新政”降低了光伏的补贴标准，限制了补贴规模，行业装机量出现间歇性回落，劣质产能被淘汰，加速了平价时代的到来。

4. 平价时代（2021年之后）：凭借低成本和规模化创新优势，目前中国光伏发电侧已经接近平价，部分地区已经低于传统电价，竞争力优势不断凸显。

光伏产业的全球争霸赛中，无论是硅料、硅片、电池片还是组件，无论是市场份额还是技术实力，中国都是绝对世界第一，无论今后的技术路线再怎么变化，可以确定的是，最后的赢家一定是中国公司。

沙漠、湖泊、屋顶的光伏产业遍布中国，但很少人知道我们的光伏电站的模样。利用 Hightopo 的 HT 产品搭建轻量化的 3D 大型光伏发电站和光热发电站可视化场景，让大家线上游览一下光伏发电站。

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。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

早在1839年，法国科学家贝克雷尔（Becqurel）就发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏特效应”，简称“光伏效应”。

1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。

20世纪70年代后，随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球约有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。

太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。

太阳能每秒钟到达地面的能量高达800兆瓦时，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于世界上能耗的40倍。正是由于太阳能的这些独特优势，20世纪80年代后，太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。

20世纪90年代后，光伏发电快速发展，到2006年，世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统，6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。

1997年又提出“百万屋顶”计划。日本1992年启动了新阳光计划，到2003年日本光伏组件生产占世界的50%，世界前10大厂商有4家在日本。

而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价，大大推动了光伏市场和产业发展，使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。

瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国，也纷纷制定光伏发展计划，并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。

世界光伏组件在1990年——2005年年平均增长率约15%。20世纪90年代后期，发展更加迅速，1999年光伏组件生产达到200兆瓦。

商品化电池效率从10%～13%提高到13%～15%，生产规模从1～5兆瓦/年发展到5～25兆瓦/年，并正在向50兆瓦甚至100兆瓦扩大。光伏组件的生产成本降到3美元/瓦以下。

2021年，我国太阳能发电行业依然保持了向上突破的姿态。其中，光伏发电行业年度新增装机再达历史最高水平，分布式光伏年度新增规模占比首次突破50%，行业继续维持强劲增长态势；太阳能热发电行业示范项目运行稳中有进，玉门鑫能50MW光热项目于年内投运，我国光热发电探索商业化道路再添新兵。两个子行业，均交上了一份令市场满意的年度成绩单。

（一）光伏行业持续突破，户用光伏发展势头强劲

“十四五”首年，我国光伏发电建设实现新突破，年度新增装机5488万千瓦，同比提升13.9%，为历年以来年投产最多，连续9年稳居世界首位；累计装机容量突破3亿千瓦大关，达到3.06亿千瓦，连续7年位居全球首位。

集中式与分布式并举的发展趋势更加明显。2021年，分布式光伏年度新增规模约2900万千瓦，历史上首次突破新增光伏发电装机的50%，约占55%。同时，在新增分布式光伏中，户用光伏的年度新增装机规模继2020年首次超过1000万千瓦后，2021年首超2000万千瓦，达到约2150万千瓦，发展势头强劲。

消纳利用水平持续好转。2021年，全国光伏发电量3259亿千瓦时，同比增长25.1%，占全国全年总发电量的4.0%；利用小时数1163小时，同比增加3小时；全国光伏发电利用率98%，与上年基本持平。新疆、西藏两地光伏消纳水平显著提升，光伏利用率同比分别提升2.8和5.6个百分点。

（二）太阳能热发电稳中有进，行业迎来发展新机遇

2021年底，玉门鑫能50MW太阳能热项目全面投运，我国太阳能热发电项目名单又添一员，累计装机规模持续上涨。

截至2020年底，我国并网投运8座太阳能热电站，包含2020年底之前并网的中广核德令哈50MW槽式项目等7座太阳能热发电示范项目和鲁能格尔木多能互补50MW塔式项目（国家能源局多能互补示范项目）。通过运行调试、不断消缺，这些太阳能热发电示范项目的性能和发电量逐步提升。

其中，作为我国首个大型商业化太阳能热示范电站，中广核德令哈50MW槽式电站实现了连续运行107天的记录，处于全球领先地位。首航高科敦煌100MW熔盐塔式太阳能热示范电站2020年三季度发电量较2019年增长31.3%，2021年三季度再度增长39.7%，目前电站各项性能指标仍在大幅度提升。青海中控德令哈50MW太阳能热电站自2019年10月开始，除汽轮机发生故障的个别月份，绝大多数月份电站实际发电量达到或超过设计值。

下一阶段，伴随大型风电光伏基地项目建设工作的陆续启动，我国太阳能热发电装机容量有望实现持续提升。2021年10月，青海省、甘肃省、吉林省分别举行了工程启动仪式，共计101万千瓦的太阳能热发电装机项目预计将于2023年底前建成并网。