光伏产业未来发展前景

现阶段，我国光伏电站的应用与农业、养殖业、矿业、生态治理结合在一起，呈现出来多元化发展趋势，开创了多种与光伏行业结合的新模式，比如光伏水泵、光伏路灯、光伏树和光伏消费品等光伏应用产品。

我国在“碳中和”成为全球命题的背景下，于2021年开启双碳元年。

自21世纪初至今，我国的光伏行业共经历了起步、发展、衰退、回暖四个阶段后，进入了稳步增长期，目前已成为了光伏发电新增装机容量世界排名第一的国家。我国光伏产业实现从无到有、从有到强的跨越式发展。

行业主要上市公司:国内光伏行业上市公司主要有隆基股份(601012)、金高科技(002459)、晶科能源(688223)、通威股份(600438)、天合光能(688599)等。

本文核心数据:产能利用率、装机容量、弃光率、光伏发电量、系统建设成本。

行业概况

1.定义

光伏产业，简称PV(光伏)，主要指硅材料应用开发形成的光电转换产业链，包括高纯多晶硅原料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备制造和光伏发电应用。随着二氧化碳排放峰值碳中和国家目标的推进，以新能源为主体的新型电力体系建设正在加快推进。光伏与复兴号高铁、国产商用飞机、新一代运载火箭一起获得了中共十九大纪念邮票。光伏产业地位显著提升，迎来历史性发展机遇。

光伏产业的下游应用主要是光伏发电，根据建设规划定位可分为集中式光伏发电系统和分布式光伏发电系统。集中式光伏发电系统，如大型西北地面光伏发电系统；分布式光伏发电系统(以>6MW为界)，如工商企业和住宅建筑的屋顶光伏发电系统。

2.产业链分析:产业链长。

随着光伏发电在能源供应体系中发挥越来越重要的作用，光伏相关产业也日益壮大，形成了从高纯硅材料、硅锭/棒/片、电池/组件、光伏辅助材料和配件、光伏生产设备到光伏产品的系统集成和应用的完整产业链。

光伏产业链的上游主要是与光伏电池相关的原材料，包括构成电池的单晶硅和多晶硅。上游单晶硅和多晶硅生产商主要有保利协鑫、隆基、通威、中环。然而，硅片生产企业已呈现双寡头格局，中国的太阳能硅片占据了全球大部分市场份额。在中国市场，主流厂商主要有隆基和中环，产能格局依然高度集中。在硅片对外销售规模中，中环股份和隆基股份占据绝对领先地位。

中游主要是电池芯片和电池模组制造商以及系统集成企业。电池芯片和模组的中游厂商主要有通威、隆基、晶澳等。光伏发电系统中的逆变器厂商主要有阳光电源等企业；系统集成包括亿晶光电、正泰电气等。一些企业如隆基，已经基本形成了从单晶硅到组件再到电站光伏运营的完整光伏发电产业链。是下游光伏发电应用领域，包括分布式光伏发电和集中式电站。

行业发展过程:行业处于快速发展阶段。

在欧洲市场需求的推动下，中国的光伏产业从2005年左右开始起步。十几年来，实现了跨越式的大发展，建立了完整的市场环境和配套环境。成为国内为数不多的能够同时参与国际竞争并达到国际领先水平的战略性新兴产业。也成为中国工业经济发展的全新名片，推动中国能源改革的重要引擎。目前，我国光伏产业在制造规模、产业化技术水平、应用市场拓展和产业体系建设等方面均居世界前列，具备了坚实的智能光伏基础。中国光伏产业经历了以下几个历史阶段:

行业背景:政策加持，光伏产业加速发展

我国自2006年1月1日起实施《中华人民共和国可再生能源法》。该法将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域，促进增加能源供给，改善能源结构，保障能源安全，保护环境，实现经济社会可持续发展，建立和发展可再生能源市场。自2006年以来，为鼓励和支持光伏产业发展，国家发改委、财政部、工信部、国家能源局、住建部等部门密集出台政策文件，支持和规范光伏产业发展，涵盖了生产、销售、财税、补贴、土地政策等产业发展的各个相关方面。

工业和信息化部、住房和城乡建设部、交通运输部、农业农村部、国家能源局联合发布《智能光伏产业创新发展行动计划(2021-2025年)》，旨在“十五”期间有效引导产业智能化升级，促进光伏产业健康发展，从而推动光伏发电规模化应用，保持我国作为世界光伏制造和装机应用第一大国的地位。

“3060年二氧化碳排放峰值碳中和”是一项具有多重目标和约束的系统性经济和社会变革。重塑中国经济结构、能源结构，改变生产方式和生活方式是历史性的突破，需要处理好发展与减排、减碳与安全、整体与局部、短期与中期、建立与破除、政府与市场、国内与国际等多维关系。“二氧化碳排放峰值，碳中和”的目标将对中国光伏产业产生显著的多维影响。

行业发展状况

1.光伏产品市场供应能力较强，产能利用率有待提高。

根据光伏行业市场重点公司光伏产品产量和产能利用率，2021年中国光伏产品市场供给能力较强，隆基绿能光伏产品产量遥遥领先其他公司，单晶硅片产量达到69.96GW，单晶组件产量达到38.69GW，从产能利用率来看，2021年光伏市场公司产能利用率不高，仍有较大提升空间。

2.光伏新增装机再创新高，累计装机超过300 GW。

我国太阳能光伏产业虽然起步较晚，但发展迅速。特别是2013年以来，在国家和地区政策的推动下，太阳能光伏发电在我国呈现爆发式增长。据国家能源局统计，2017年，我国光伏发电新增装机53.06GW，创历史新高。2018年，受光伏531新政影响，各地光伏发电新开工项目下降，全年新增装机受国家光伏行业补贴、财政扶持等政策影响，2020年和2021年光伏装机大幅上升。2020年，中国光伏装机容量增加48.20GW，同比增长59%。2021年，中国光伏新增装机再创新高，达到54.88GW，同比增长14%。

据国家能源局统计，2013年以来，我国光伏发电累计装机容量快速增长。2013年，我国光伏发电累计装机容量仅为19.42GW，到2019年已经增长到204.58GW。2013-2019年，中国光伏发电累计装机容量增长超过10倍。到2021年，全国光伏发电累计装机容量306.56GW，同比增长21%。

3.光伏弃光率明显下降，光伏发电量稳步增长。

随着光伏发电的快速发展，一些地方也存在严重的弃光问题。国家能源局数据显示，2015-2018年，新疆和甘肃最高弃光率超过30%。2019-2021年，新疆和甘肃轻弃率明显下降，2021年新疆轻弃率降至1.7%，甘肃降至1.5%。弃光率的大幅下降主要是因为光伏发电的并网运行，促进了资源的利用水平。

据国家能源局统计，2013年以来，我国光伏发电量快速增长。2013年全国光伏发电量仅为91亿千瓦时。到2021年，全国光伏发电量3259亿千瓦时，同比增长25%。预计2021年，我国光伏发电量将占全社会用电量的3.92%。

4.光伏发电系统建设成本呈下降趋势，光伏上网进入平价。

我国地面光伏系统初期总投资主要由组件、逆变器、支架、电缆、一次设备和二次设备等关键设备费用，以及土地费用、电网接入、建设安装和管理费用构成。其中，一次设备包括箱式变压器、主变压器、开关柜、升压站(50MW、110kV)等设备，二次设备包括监控和通信设备。土地成本包括全生命周期地租、植被恢复费或相关补偿费；电网的接入成本只包括50MW、110kV、10km的反向改造；管理费用包括前期管理、勘测、设计和招标。建筑安装费用主要是人工费、土方工程费、常规钢筋混凝土费等。，且未来下跌空间不大。随着技术进步和规模效益，组件、逆变器等关键设备的成本仍有一定下降空间。网络连接、土地、项目前期开发费用等。都是非技术成本，不同地区和项目差异很大。降低非技术成本，有助于加速光伏发电低价上网推广。

2021年中国地面光伏系统初始总投资成本约为4.15元/w，比2020年上涨0.16元/W，涨幅为4%。其中，组件约占投资成本的46%，比2020年提高了7%。非技术成本约占14.1%(不含融资成本)，比2020年下降3.2个百分点。预计2022年，随着产业链各环节新增产能的逐步释放，组件价格将回归合理水平，光伏系统初期总投资成本将降至3.93元/w。

中国工商业分布式光伏系统初期总投资主要由组件、逆变器、支架、电缆、安装费用、并网、屋顶租赁、屋顶加固、一次设备和二次设备构成。一次设备包括箱式变压器、开关箱和预制舱。根据中国光伏产业发展路线图，2020年和2021年中国工业和商业分布式光伏系统的初始投资成本分别为3.38元/W和3.74元/W，预计2022年将降至3.53元/W。

2020年中国光伏上网电价补贴政策结束，平价逼近:中国上网电价政策经历了标杆电价、竞价上网、平价上网三个阶段。2020年招标项目规模26GW，增长14%。同时，2020年也将是光伏并网平价年，平价项目33GW，增长124%，首次超过招标项目规模。平价将至，2021年将是中国光伏上网全面平价元年。

行业主要企业：东方日升(300118)、隆基股份(601012)、中利集团(002309)、正泰电器(601877)、晶科科技(601778)、拓日新能(002218)、中环股份(002129)、太阳能(000591)

本文核心数据：全球光伏发电累计装机量、全球光伏发电年装机量、光伏发电装机量区域分布

2020年全球光伏累计装机容量破70万MW

在全球气候变暖及化石能源日益枯竭的大背景下，可再生能源开发利用日益受到国际社会的重视，大力发展可再生能源已成为世界各国的共识。《巴黎协定》在2016年11月4日生效，凸显了世界各国发展可再生能源产业的决心，太阳能光伏技术作为绿色能源中的一种，也受到了世界各国的大力支持。

根据国际可再生能源机构(IRENA)数据显示，2010-2020年全球光伏累计装机容量维持稳定上升趋势，2020年为707494MW，较2019年增长21.8%，预计未来一段时间还会继续维持增长趋势。

单年光伏新增装机容量突破12万MW

根据国际可再生能源机构(IRENA)数据显示，2011-2020年全球光伏新增装机容量维持上升趋势，2020年新增装机容量为126735MW，较2019年增长29.9%，预计未来一段时间还会继续维持增长趋势。

累计装机量：亚洲、中国市场领衔全球

根据国际可再生能源机构(IRENA)数据显示，2020年全球光伏累计安装容量市场份额主要来自于亚洲，亚洲累计安装容量为406283MW，占比为57.43%。欧洲累计安装容量为161145

MW，占比为22.78%北美累计安装容量为82768 MW，占比为11.70%。

从国家来看，2020年世界主要光伏发电国家累计装机容量中前三分别为：中国、美国、日本。合计占比达到55.78%，其中中国占全球比重为35.88%。

年度装机量：亚洲占比超60%

2020年全球光伏新增安装容量市场份额主要来自于亚洲，亚洲新增安装容量为77730MW，占比为61.33%。欧洲新增安装容量为20826MW，占比为16.43%北美新增安装容量为16108MW，占比为12.71%。

从国家来看，2020年新增装机容量国家中前三分别为：中国、美国和越南。合计占比达到59.77%，其中中国占全球比重为38.87%。

总体来说，全球亚洲与中国市场在全球光伏发电装机量方面具有领先地位。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国光伏发电产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

光伏行业主要上市公司：国内光伏产业上市公司主要有隆基股份(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：中国光伏企业数量、中国光伏企业区域分布、中国光伏企业投融资、中国光伏风险分布

全文统计口径说明：1)上述数据均来源于中国企业数据库(企查猫)，存在一定的统计误差。2)搜索相关关键词为“光伏3)企业筛选逻辑为：企业的名称、品牌/产品、经营范围和企业简介中包含了“光伏”的企业，并且在新兴行业筛选中选择“太阳能光伏”。4)统计时间截至2022年6月27日。5)由于中国企业数据库与全球企业数据库不同，存在一定的统计误差6)若有特殊统计口径会在图表下方备注。

──中国光伏企业在2016年注册火爆

根据中国企业数据库企查猫，目前中国光伏行业的主要企业共有5315家，其中以2016年为主要注册热潮，注册企业数量达到最高点，为449家，随后在2017-2021年注册企业数量大幅缩减，新冠疫情爆发并常态化发展是原因之一。

──光伏企业注销企业占比不到10%

根据中国企业数据库企查猫，目前中国光伏行业的存续及在业企业4699家，占总企业数的88%注销、吊销及迁出企业数量占总企业数的12%，其中注销占比9%。

──光伏企业注册资本在1000万以上的企业超过70%

根据中国企业数据库企查猫，目前中国光伏企业的注册资本主要分布在1000万-5000万之间，相关企业数量为1825家其次为5000万以上的企业，相关企业数量为1819家。从整体来看，中国光伏企业注册资本在1000万以上的企业超过70%，在5000万以上的企业超过35%。

注：已将以美元和港元的注册资本转换为人民币。

──光伏企业主要注册在广东和江苏

根据中国企业数据库企查猫，目前中国光伏企业主要分布在长三角和珠三角等地，特别以广东和江苏为代表。截至2022年6月27日，广东共有相关光伏企业数696家，江苏则有891家。

──贵州的光伏企业的平均注册资本更高

根据中国企业数据库企查猫，目前中国光伏企业的平均注册资本区域分布中，贵州相关企业的平均注册资本最高为36978万元，除此外，重庆、江西和北京的光伏企业平均注册规模均在3亿元以上，规模较大。

──光伏企业主要为有限责任企业

根据中国企业数据库企查猫，目前存续和在业的企业共4702家，中国光伏企业以有限责任公司为主，目前共有2705家，其次为独资企业的1028家。

注：1)上述企业为存续和在业企业2)上述统计未剔除重复值，同一个企业可以同为有限责任公司和独资企业。

──光伏企业融资主要在定向增发和战略融资

根据中国企业数据库企查猫，目前存续和在业的企业共4702家，其中共有160家企业有融资信息，而其中以定向增发和战略融资为主。截至2022年中国光伏企业中，有32家企业为定向增发，70家企业为战略融资，其次分别为A轮的25家和种子轮/天使轮的21家。

注：上述企业为存续和在业的企业。

──光伏企业主要在A股和新四板上市

根据中国企业数据库企查猫，目前存续和在业的企业共4702家，其中4410家未上市，总来来看，光伏企业的上市率为6%。在上市的企业中，以A股和新四板的企业为主，A股企业有74家，新四板企业有133家。

注：上述企业为存续和在业的企业。

──光伏企业中科技型中小企业和专精特新企业较多

根据中国企业数据库企查猫，目前存续和在业的企业共4702家，其中共有550家企业获得科技型中小企业的称号，261家企业为专精特新企业，185家企业为企业技术中心。

注：上述企业为存续和在业的企业2)上述统计未剔除重复值，同一个企业可以同为科技型中小企业和专精特新企业。

──光伏企业中有专利的为主

根据中国企业数据库企查猫，目前存续和在业的企业共4702家，其中2586家企业有专利信息，1335家企业有软件著作权。在专利信息中，光伏企业以发明为主，拥有发明信息的企业有1947家，申请实用新型的企业有2471家。

注：上述企业为存续和在业的企业2)上述统计未剔除重复值，同一个企业可以同时拥有多种专利信息和软件著作权。

──光伏企业中风险以裁判文书和有行政处罚为主

根据中国企业数据库企查猫，目前存续和在业的企业共4702家，其中2739家企业有裁判文书，577家企业有行政处罚，347家企业有动产抵押。

注：上述企业为存续和在业的企业2)上述统计未剔除重复值，同一个企业可以同时拥有裁判文书和行政处罚。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国光伏产业投资机会与投融资策略建议分析报告》。

根据可再生能源学会测算,虽然最近10年光伏发电年平均增长率达到25%—40%,但占全国发电总量的比例依然很小,光伏发电目前仍然处于成长期,不适合大规模推广。不能急于求成,也不能不闻不问。\x0d\x0a光伏发电仍是“补充”\x0d\x0a光伏发电在我国起步于20世纪80年代,当时主要是为了解决实际的应用问题,并没有作为重点能源开发。其首先在卫星和海港浮标灯上应用,之后逐步进入到工业、农业、商业和通讯公用设施等领域,并有了数家完整的电池和组件生产企业。上世纪90年代末,光伏产业发展较快,老厂进行设备更新和扩充,生产能力和实际生产量有了较快增加。电池和组件性能不断提高,太阳能电池组件成本不断降低。\x0d\x0a尽管如此,到目前,光伏发电的成本仍达到了2.6—2.7元/度,真要并入电网还要包含企业利润、电力公司的利益、税收等因素,这样电价增至4元/度,成本是煤电的10倍。正是这样的高发电成本,导致光伏发电在国家能源远期规划中占据极少的份额。\x0d\x0a2005年,我国风力发电装机容量为126万千瓦,而光伏发电总装机容量只有7万千瓦。最近完成的《可再生能源中长期发展规划》中提出,到2020年,风力发电装机容量为3000万千瓦,而对太阳能,也就是光伏发电提出的目标也只有200万千瓦。\x0d\x0a“我国能源政策在今后很长一个时期都是以节能为主,效率为本。煤炭和石油仍然是主要的能源,然后才是可再生能源的多元化发展,目前让光伏发电作为主力能源还不成熟。但不可否认的是,煤炭和石油的价格逐步上升,光伏发电价格的逐步下降,在某一个时期会有一个交叉点出现,那时候,光伏发电就进入了成熟的发展期。”孟宪淦说。\x0d\x0a\x0d\x0a事实上,在欧美发达国家,光伏发电投资热潮很大一部分缘于国家对使用光伏发电系统的补贴,否则,几乎没人愿意使用成本是煤电10倍的光伏发电。\x0d\x0a当前太阳能电池厂家广泛采用的原料是多晶硅。多晶硅由硅纯度较低的冶金级硅提炼而来,迄今为止,这种提炼技术还掌握在发达国家的少数企业手中。\x0d\x0a如果投资上游的硅料生产,则将面临很高的技术、人才和资金门槛。\x0d\x0a国内目前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,尚无法与国际巨头竞争。\x0d\x0a此外,如无锡尚德等企业的发展得益于德国“十万屋顶”工程,正是那里对太阳能器材组件的大量需求,而使我们的企业迅速成长。但据孟宪淦介绍,德国目前越来越重视光伏发电产业的发展,预计在2007年,德国将实现太阳能器材组件的自给自足。这对于主要依赖出口的中国光伏发电行业来说,确实是一个挑战。\x0d\x0a由此也不难看出,中国光伏产业是个两头在外的行业:原料需要进口,而主要市场也在国外。这两个市场的变化将直接影响国内光伏发电行业的发展。\x0d\x0a发展尚需“三方支持”\x0d\x0a根据统计数据,光伏产业在30年的发展过程中,有个发展曲线,即规模每翻一番,成本降低20%。据孟宪淦预测,到2020年左右,光伏发电能基本上具备可与煤电竞争的成本价格。\x0d\x0a在这期间,能促进光伏发电真正得到发展的是三方力量:政府、市场和社会。\x0d\x0a给予光伏发电补贴,最可行的办法是实行全民参与,电网分摊。也就是说将光伏发电每度4元钱的成本与其他发电价格的成本做差,而由整个电网分摊这部分差价。光伏发电只占到整个电网发电量的1%,将这一度电4元钱的成本分摊到99%的用户中,每度电大概只增加几厘钱。而这项举措最终的受益者也是广大用户,他们也愿意多掏这几厘钱来促进光伏发电的发展。\x0d\x0a\x0d\x0a此外,在国家政策方面,不仅要保证终端用户和系统商受益,而且要使我国光伏发电产业的从业者受益。要达到这个目标,除了补贴外,更重要的是制定强有力的法规、政策,进而推动光伏发电产业的发展,如电价收购政策,对电力部门的成本差额补贴,绿色能源贸易政策等。\x0d\x0a孟宪淦在一次由全国人大和发改委组织的会议上了解到,2010年,我国光伏发电总装机容量将达到35万千瓦,其中,国家投资的部分主要解决西部农村无电地区的电力建设问题。而剩余部分则完全按照市场运作,由各地各单位根据自身情况合理安排。目前,上海市已经计划建立0.5万千瓦的光伏发电机组。购买绿电,也逐渐成为上海市民自觉的行为。\x0d\x0a“国家已经开始在落实光伏发电的具体项目。引导市场发展,引导投资,引导全民参与。在政策的驱动下这将是一个良性循环,市场一发展,就能拉动产业,产业一扩大,成本就会降低,而后又推动市场发展。”孟宪淦如是说。

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》。

光伏行业景气行情还能持续很久。

光伏产业，简称PV(photovoltaic)。

我国7有6%的国土光照充沛，光能资源分布较为均匀与水电、风电、核电等相比，太阳能发电没有任何排放和噪声，应用技术成熟，安全可靠。

除大规模并网发电和离网应用外，太阳能还可以通过抽水、超导、蓄电池、制氢等多种方式储存，太阳能+蓄能几乎可以满足中国未来稳定的能源需求。