什么是n型单晶双面电池

p型和n型的单晶硅片的区别如下：

N型是电子导电，P型是空穴导电。

单晶硅中掺磷是N型，掺磷越多则自由电子越多，导电能力越强，电阻率就越低

单晶硅中掺硼为P型，掺硼越多则能置换硅产生的空穴也越多，导电能力越强，电阻率就越低。

中文别名：硅单晶

英文名称：Silicon

分 子 式：Si

分 子 量：28.086

C A S 号：7440-21-3

硅是地球上储藏最丰富的材料之一，从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后，它几乎改变了一切，甚至人类的思维。直到上世纪60年代开始，硅材料就取代了原有锗材料。硅材料――因其具有耐高温和抗辐射性能较好，特别适宜制作大功率器件的特性而成为应用最多的一种半导体材料，目前的集成电路半导体器件大多数是用硅材料制造的。

现在，我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用，晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。

单晶硅，英文，Monocrystalline silicon 。是硅的单晶体。具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999％，甚至达到99.9999999％以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。

熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。

单晶硅是一种比较活泼的非金属元素，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸多优势，近三十年来，太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展，成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。

单晶硅具有准金属的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加，有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其导电的程度，而形成p型硅半导体；如掺入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高导电程度，形成n型硅半导体。单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。单晶硅主要用于制作半导体元件。

用途：单晶硅具有金刚石晶格，晶体硬而脆，具有金属光泽，能导电，但导电率不及金属，且随着温度升高而增加，具有半导体性质。单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第ЩA族元素，形成P型半导体，掺入微量的第VA族元素，形成N型，N型和P型半导体结合在一起，就可做成太阳能电池，将辐射能转变为电能。

单晶硅是制造半导体硅器件的原料，用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等。在开发能源方面是一种很有前途的材料。

单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。

单晶硅棒是生产单晶硅片的原材料，随着国内和国际市场对单晶硅片需求量的快速增加，单晶硅棒的市场需求也呈快速增长的趋势。

单晶硅圆片按其直径分为6英寸、8英寸、12英寸（300毫米）及18英寸（450毫米）等。直径越大的圆片，所能刻制的集成电路越多，芯片的成本也就越低。但大尺寸晶片对材料和技术的要求也越高。单晶硅按晶体生长方法的不同，分为直拉法（CZ）、区熔法（FZ）和外延法。直拉法、区熔法生长单晶硅棒材，外延法生长单晶硅薄膜。直拉法生长的单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底、太阳能电池。目前晶体直径可控制在Φ3~8英寸。区熔法单晶主要用于高压大功率可控整流器件领域，广泛用于大功率输变电、电力机车、整流、变频、机电一体化、节能灯、电视机等系列产品。目前晶体直径可控制在Φ3~6英寸。外延片主要用于集成电路领域。

由于成本和性能的原因，直拉法（CZ）单晶硅材料应用最广。在IC工业中所用的材料主要是CZ抛光片和外延片。存储器电路通常使用CZ抛光片，因成本较低。逻辑电路一般使用价格较高的外延片，因其在IC制造中有更好的适用性并具有消除Latch－up的能力。

单晶硅也称硅单晶，是电子信息材料中最基础性材料，属半导体材料类。单晶硅已渗透到国民经济和国防科技中各个领域，当今全球超过2000亿美元的电子通信半导体市场中95%以上的半导体器件及99%以上的集成电路用硅。

在日常生活里，单晶硅可以说无处不在，电视、电脑、冰箱、电话、手表、汽车，处处都离不开单晶硅材料，单晶硅作为科技应用普及材料之一，已经渗透到人们生活中各个角落。

人类在征服宇宙的征途上，所取得的每一步进步，都有着单晶硅的身影。航天飞机、宇宙飞船、人造卫星都要以单晶硅作为必不可少的原材料。

单晶硅可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造，其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域，在军事电子设备中也占有重要地位。

在光伏技术和微小型半导体逆变器技术飞速发展的今天，利用硅单晶所生产的太阳能电池可以直接把太阳能转化为光能，实现了迈向绿色能源革命的开始。北京2008年奥运会将把“绿色奥运”做为重要展示面向全世界展现，单晶硅的利用在其中将是非常重要的一环。现在，国外的太阳能光伏电站已经到了理论成熟阶段，正在向实际应用阶段过渡，太阳能硅单晶的利用将是普及到全世界范围，市场需求量不言而喻。河北宁晋单晶硅工业园区正是响应这种国际趋势，为全世界提供性能优良、规格齐全的单晶硅产品。

单晶硅产品包括φ3”----φ6”单晶硅圆形棒、片及方形棒、片，适合各种半导体、电子类产品的生产需要，其产品质量经过当前世界上最先进的检测仪器进行检验，达到世界先进水平。

直拉单晶硅产品，可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造，其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域，在军事电子设备中也占有重要地位。

单晶硅建设项目具有巨大的市场和广阔的发展空间。在地壳中含量达25.8%的硅元素，为单晶硅的生产提供了取之不尽的源泉。

近年来，各种晶体材料，特别是以单晶硅为代表的高科技附加值材料及其相关高技术产业的发展，成为当代信息技术产业的支柱，并使信息产业成为全球经济发展中增长最快的先导产业。单晶硅作为一种极具潜能，亟待开发利用的高科技资源，正引起越来越多的关注和重视。

与此同时，鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加，世界上许多国家正掀起开发利用太阳能的热潮并成为各国制定可持续发展战略斩重要内容。

在跨入21世纪门槛后，世界大多数国家踊跃参与以至在全球范围掀起了太阳能开发利用的“绿色能源热”，一个广泛的大规模的利用太阳能的时代正在来临，太阳能级单晶硅产品也将因此炙手可热。

此外，包括我国在内的各国政府也出台了一系列“阳光产业”的优惠政策，给予相关行业重点扶持，单晶硅产业呈现出美好的发展前景。

在半导体材料硅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形半导体。 （ 两种半导体接触在一起的点或面构成PN结，在接触点或面上N型半导体多余壳粒趋向P型半导体，并形成阻挡层或接触电位差。当P型接正极，N型接负极，N型半导体多余壳粒和PN结上壳粒易往正移动，且阻挡层变薄接触电位差变小，即电阻变小，可形成较大电流；反之当P型接负极，N型接正极，因为P半导体缺壳粒，热运动也难分离出壳粒往正极运动，且阻挡层变厚接触电位差变大，电阻变大，形成较小电流，即具有单向通过电流属性。 ）

多子与少子是相对概念。

如：在N型半导体中自由电子是多数载流子，简称为“多子”；空穴为小数载流子，称为“少子”。而在P型中则相反。

随着P型电池接近效率极限，N型电池技术料将成为未来发展的主流方向，其中TOPCon和HJT技术为产业投资和市场关注的重点。

晶硅电池技术是以硅片为衬底，根据硅片的差异区分为P型电池和N型电池。

P型电池（左）和N型电池（右）结构示意图

两种电池发电原理无本质差异，都是依据PN结进行光生载流子分离，但是由于扩散B元素和P元素在实际工艺上差异、以及晶体硅内部缺陷对光照的响应和对少子的捕获能力差异，导致二者在实际工业生产中面临不同的挑战和发展前景。

P型硅片制作工艺相对简单，成本较低，主要是BSF电池和PERC电池，为目前主流。

N型效率更高，但是工艺复杂，目前投入比较多的主流技术为HJT电池和TOPCon电池，2020年仅占比约3.5%。根据CPIA预测，2030年，N型电池的市占率或将达到56%左右，前景十分广阔。

光伏电池片技术路线

P型电池主流技术PERC

传统单晶和多晶电池主要技术路线为铝背场技术(Al-BSF)，目前主流的P型单晶电池技术为PERC电池技术，该技术制造工艺简单、成本低，叠加SE(选择性发射技术)提升电池转换效率。

PERC电池技术的推广主要得益于单晶硅片的大规模推广，设备国产化率快速提升等因素。根据CPIA数据，2020年新建量产产线仍以PERC电池为主，PERC电池市场占比达到86.4%。

从目前电池效率看，隆基24.1%的转换效率已经接近PERC电池24.5%的极限效率，电池厂商研发重心已经逐步转向新的技术，PERC技术正式进入变革后周期，市场存在明显的“效率焦虑”。

光伏电池技术及效率演进发展史

N型电池转换效率高，有望替代P型电池成为未来光伏电池主流技术。

理论上来说N型电池优势明显：与传统的P型单晶电池和P型多晶电池相比，N型电池具有转换效率高、双面率高、温度系数低、无光衰、弱光效应好、载流子寿命更长等优点。

从目前技术发展来看，P型PERC电池已经迫近效率天花板，降本速度也有所放缓。而N型电池效率天花板较高，电池工艺和效率提升明显加快，未来转换效率提升空间更大。

根据光伏协会产业发展路线报告，N型高效电池2030年转换效率或超过25.5%，比P型电池高出1个百分点以上。

随着国产化设备成本不断降低，且N型电池效率提升空间具备优势，对更高效电池的追求也成为市场的选择，有望成为下一代电池技术的发展方向。

各种电池技术平均转换效率变化趋势

HJT电池和TOPCon电池

目前实现小规模量产(>1GW)的新型高效电池主要包括TOPCon、HJT和IBC三种。

HBC、叠层电池暂时还处于实验室研发阶段。同时，N型电池技术组成的叠层电池，转换效率将有进一步提升的空间。

HJT电池对称结构使得电池本身受到内部应力的影响更小，低温工艺进一步保护了晶体内部结构和器件界面接触，使得电池良品率不会因硅片减薄而受到较大影响。

在此基础上，HJT电池结合预切半刀技术可以将电池片厚度从160-170μm降低到120-130μm。

HJT的高效率来源于N型硅衬底以及非晶硅对基底表面缺陷的双重钝化作用。非晶硅由无规则网络构成，含有大量的断键可以起到饱和硅基底表面悬挂键的作用。

HJT只需4步工艺但技术难度较大：制绒清洗设备（投资占比10%）、非晶硅沉积设备（投资占比50%）、透明导电薄膜设备（投资占比25%）和丝网印刷设备（投资占比15%）。

其中制绒清洗设备和丝网印刷设备已经实现国产替代；迈为股份、捷佳伟创、理想万里辉和钧石能源均有PECVD设备销售；迈为股份、捷佳伟创、钧石能源均有PVD设备销售，理想万里辉正在推进样机研发。

HJT与PERC工艺路线完全不同，无法延伸，只能新投产线，且HJT与主流的PERC生产设备不兼容，因此PECVD等制膜和真空设备的投入会给企业带来较高的转换成本。

HJT电池设备企业及对应工艺环节

TOPCon相比PERC工艺流程增加2-3步，但可在PERC工艺技术上延伸。目前TOPCon所使用的的PECVD均为管式，与HJT的板式不同。

TOPCon仅需在PERC产线基础上增加硼扩、LPCVD和湿法刻蚀机台，新增投资额约5000万元/GW。

TOPCon关键设备目前已经实现国产化，拉普拉斯、捷佳伟创、北方华创、48所均有相关设备生产。

TOPCon电池设备企业国产化程度高

国内各大光伏企业均在积极布局N型电池。

根据隆基股份2020年以来的投产公告推测，其新建的电池项目中约有33GW将要布局TOPCon，包括银川5GW、西咸15GW、宁夏3GW、曲靖19GW。

通威股份金堂（一期）7.5GW高效太阳能电池片项目和眉山（二期）7.5GW高效太阳能电池片项目均预留了TOPCon新型高效电池技术升级空间。

晶科能源2021年1月7日宣布，其大面积N型单晶硅单结TOPCon电池效率达到24.9%，再破世界纪录。目前已有部分产能。

天合光能2015年开始布局公司i-TOPCon电池研发，2018年技术实现产业化，目前量产平均转换效率23%，2019年5月公司i-TOPCon电池转换效率还一度达到24.58%，打破了世界纪录。

在光伏行业持续降本的进程中，过去五年是P型和N型同步赛跑和效率提升的阶段，N型电池的工艺、设备及材料等因素不具备性价比。

但站在目前时点，P型电池接近其效率极限，设备成本下降接近其极限，而随着光伏设备和材料的国产化日趋成熟，对于更高效电池的追求也成为市场的选择，N型电池提效降本空间更大的优势便体现出来，预计2021年有望成为N型电池加速量产的关键时点。

太原中来光电有女的。公司性别比例均衡。中来光电为中来股份控股子公司，是全球最大的N型单晶双面高效电池和组件的研发、制造和销售企业，在泰州姜堰经济开发区建有2.1GWN型单晶双面高效太阳能电池项目和2GWN型单晶高效组件项目。是国家高新技术企业、国家绿色工厂、国家绿色供应链管理示范企业，同时建有江苏省（中来）高效光伏工程技术研究中心，江苏省企业技术中心，并获全球新能源500强企业殊荣。

目前，光伏技术已经从最初的理念研究迈入了蓬勃发展的产业化阶段，光伏产业已成为我国可参与国际竞争并取得领先优势的产业之一，并且金融市场对光伏电站的投资热度也在日益增加[1-3]。然而，作为光伏电站的重要组成部分，光伏组件在户外的发电性能往往不如室内标定的结果，这主要是受到组件本身材料的老化、组件工作温度、太阳辐射强度、组件表面反射率，以及项目所在地的气候条件变化等因素的影响[4-6]。为了能尽快发现光伏组件性能的衰减情况，提高光伏发电系统的发电效率，有必要通过户外测试系统对光伏组件进行长期监测。国外在光伏组件户外测试系统方面的研究开展得较早，也较为深入[7-10]。随着光伏组件的户外发电性能评价和可靠性评估受到电站投资者的强烈关注，我国作为光伏产业大国，对于光伏组件的户外测试系统的研究也势在必行。

荷兰国家能源中心 (ECN) 开发了硼前发射极n 型双面晶硅太阳电池的产业化技术，采用硼磷共扩散工序制备了双面晶硅太阳电池。近年来，高效电池的研究层出不穷，并且基本上都利用了双面制备工艺[11-15]。全球生产n 型双面晶硅太阳电池的企业主要有日本的日立、韩国的LG 及中国的英利集团；近年来，苏州中来光伏新材股份有限公司( 下文简称“中来股份”)、上海航天汽车机电股份有限公司、天合光能股份有限公司等众多光伏企业都相继展开了n 型双面晶硅太阳电池的研发与产业化。日本学者曾对HIT 太阳电池的双面发电能力进行过系统的研究，但目前光伏市场上主推的n 型双面晶硅光伏组件，尚缺乏不同场景下n 型双面单晶硅光伏组件的户外实证发电性能和衰减研究，以及其较单面单晶硅光伏组件发电量增益的数据证明。

本文针对p型PERC单面单晶硅光伏组件( 下文简称“单面组件”) 和n 型双面单晶硅光伏组件( 下文简称“双面组件”)，利用中国科学院上海微系统与信息技术研究所新能源技术中心( 下文简称“新能源技术中心”) 搭建的光伏组件的户外实证测试系统，测试了从2016 年12 月15日～2018 年7 月20 日期间，放置于上海市嘉定区某屋顶上的单面组件和双面组件的等效发电时长，以及不同地面背景时双面组件较单面组件的发电量增益情况；计算了光伏发电系统的PR 值；分析了阴天和晴天时影响光伏组件最大输出功率的因素；并对单面组件和双面组件运行13 个月后的衰减情况进行了对比。

1 测试条件

1.1 单面和双面组件的信息

本次研究所用的组件主要是由中来股份生产的双面组件( 透明背板) 和单面组件。测试组件共3 组，其中，双面组件2 组，单面组件1组；每组为3 块组件，将3 块组件串联成1 个组串，形成3 个组串用于测试。2 种组件均安装在上海市嘉定区某屋顶(121.27°E，31.38°N) 上，安装时的最下沿离地高度均为30 cm、倾角均为28°、朝向均为朝南。利用新能源技术中心搭建的光伏组件户外实证测试系统对2 种组件进行发电量测试。

1.2 新能源技术中心搭建的光伏组件户外实证测试系统介绍

本光伏组件户外实证测试系统是根据IEC61215[16] 等标准建立的，主要用于测试光伏组件长期在户外的工作情况，可以通过不同环境下组件相应的电学参数来判断组件真实的发电能力与衰减状况。该测试系统的结构图和实物图如图1所示。

本测试系统可用于光伏阵列的测试，共有24 个通道，每个通道容许的电压范围为100 ～400 V；通道内的组件采用串联的方式连接成组串，每个组串连接1 个转换接线盒；每6 个转换接线盒连接1 个集线器，用于收集直流端电流；每个集线器连接1 台组串式逆变器，将直流电转换为交流电，共有4 台逆变器；I-V 数据采集器用于收集直流端数据，除此之外，其一端还连接气象站( 包括倾斜辐照计、水平辐照计、风速监控仪、温湿度监控仪、雨量监测仪、气压计)。

本测试系统的技术特点为：光伏阵列可通过阵列选择器在组串式逆变器与I-V 数据采集器间切换测试，既能模拟真实的并网环境，又能准确测试组件的实际发电性能；组串式逆变器的使用可以解决不同阵列共同并网的问题，并提高组件在切换过程中恢复到正常工作状态时的时间；I-V 数据采集器为阻性，可测试大功率光伏阵列，1台I-V 数据采集器可拓展测试48 个通道的I-V 数据。

2 测试过程

2.1 组件安装方式

2016 年12 月15 日～2018 年7 月20 日的测试周期可分为3 个测试阶段。其中，第1 个测试阶段为2016 年12 月15 日～2017 年4 月11 日，第2 个测试阶段为2017 年4 月13 日～2017 年8月8 日，第3 个测试阶段为2017 年8 月10 日～2018 年7 月20 日。在每个测试阶段内，通道U01C03、U01C04 和U01C05 中的组件类型分别为双面组件、单面组件和双面组件，但地面背景、组件安装方式和支架类型有所不同

是一个品牌。英利“熊猫”电池（N-PERT）是已量产的全球三大N型高效电池之一，具有双面发电、低辐照度发电、初始光衰低等特性，而集成了离子注入技术。“熊猫” 电池拥有丰富的技术元素。 是N型双面电池技术和MWT金属缠绕式（MetallisationWrap-Through，简称MWT）电池技术的集成。是一个非常不错的品牌。

上一篇文章发出之后，与朋友们又有了一些新的讨论。

整体上，大家能够清晰的感受到我对于光伏行业未来发展的看好。但这并不是说光伏行业目前已经很完美，甚至没有缺点。

事实上，光伏行业在过去十数年、甚至更长久的时间里，经历了太多的风风雨雨。

这个朝阳行业曾经像磁石一般，吸引着人才、技术与资本的蜂拥而至，并成就过中国福布斯富豪榜的首富。然而，随潮水落去，它也曾让英雄般的名字跌落神坛，无数投资者因此血本无归。

事物皆有两面，我们就来看看光伏的另外一面。

与朋友们讨论下来，主要的短板有这么五个：占地方、靠补贴、难消纳、不环保和不连续。篇幅关系，我们准备分成两篇，第一篇探讨前两个短板：占地方和靠补贴，后三个留到下一篇。

光伏发电的原理，来自于 光生伏特效应 。

一块暴露的半导体材料，阳光中的光子与之接触后会有一部分转化为电子。由于半导体内部材质的不均匀或者掺有杂质，不同的部位会产生不同数量的电子，有的地方多一些，有的地方少一点。电子数量的不同，使得不同部位之间产生了电压（电位差）。这个时候，如果以导电体将存在电位差的不同部位相连接，电流就形成了。

从最根本的角度来看，地球上绝大部分能源的最终来源，都是太阳。以煤炭、石油为代表的化石能源，来自于远古的动植物。植物依赖阳光进行光合作用，将水和二氧化碳转化为碳水化合物，这构成了所有动物的底层食物来源。

风能来自于大气运动，水能来自于水汽循环所带来的降雨，这背后的根本推动力还是太阳照射带来的温度变化。

这些天然存在的一次能源，经过各种形式的发电机转化为人类最重要的二次能源电力，再经由电网输送到千家万户，驱动着现代生活中所必不可少的各种电力设备和家用电器。

所以，光伏发电从一开始就带着人类十分美好的期盼，因为它避免了中间环节，可以直接从太阳能转换成为电能。

在光伏行业，最核心的研究课题就是 光电转换效率 ，即照射到太阳能面板上的光照有多少可以转换成电流。这个核心指标，驱动着整个行业不断的取得一个又一个技术进步。

既然是指标，就要计算。而要计算，就得有个标准。地球上即使是相同的时节，由于所处的地理纬度不同，太阳照射的强度差别会很大。高纬度的阳光常常照在身上却感受不到多少温暖，而此时赤道地区的阳光却能将人皮肤灼伤。所以，为了能够一致的做比较，光伏人将光电效率定义标准化了：

同时，规定了检测的条件：太阳能工作温度为25℃±2℃，以及照射强度为1000 W/M2。

看不懂也没关系，只要知道 转换效率越高越好 就行了，因为这意味着同样的光照条件下，可以发出更多的电量。

目前，学术界的研究认为，以晶体硅为材料的太阳能电池转换效率的 理论极限约为29%左右 。为了缩小与理论极限的差距，近年来在主流的P型单晶电池领域，晶科能源和隆基乐叶交替向世界纪录发起新的冲击。最新的记录由隆基乐叶在2019年1月16日创下， 转换效率为24.06% 。

在实际发电的时候，一片一片的太阳能电池片需要连接起来，构成一个发电的基本单元，这个单元就叫做组件。

我们来感受一下，一个组件所能够发出的电量，以目前较为典型的60片310Wp的单晶PERC组件为例。由于我国日照时间的不同，将全国划分为三类资源区，在计算中我们以二类资源区的中值1500小时/年作为参考。

即单个组件每年可以发电465度，按照家庭每天用电5度计算， 大概可供90天左右 。如果保障一个家庭的全年供电，大概需要4-5个组件。

当然，这是理想的情况，光伏发电受日照和环境温度的共同影响，而且随着使用年限的增加，发电能力会逐渐下降。

根据晶科能源的产品手册，我们大致可以看出，刚安装好的新组件初始发电功率实际为97%，经过12年使用后下降到90%，最终到达产品使用年限25年时进一步下降至80%。

这个组件有多大呢？根据产品手册的数据，长度为1.67米，宽度为1.00米，厚度为35毫米。这意味着，需要占地1.67平方米。也就是说，保障家庭每天5度的用电量，大概需要有1.67 * 4 = 6.68 平米的空旷空间。实际安装时，由于组件并不是平铺，而是有一定的倾斜角度，实际占地应该要少一些。

与之对比，我们以装机容量60万千瓦、火电设备利用小时4300小时/年、厂用电率4.34%的典型火力发电厂为例：

折合530万个组件的年发电量，按照每块1.67平米计算，约合886.37万平米，折合8.86 平方公里。

我们再做个极端测试，根据中国电力企业联合会报告，2018年我国全 社会 用电量 6.84 万亿千瓦时，假如全部采用上述的60片光伏组件来发电，大概需要占地 68400 / 24.68 * 8.86 = 2.46 万平方公里。大约占去了我国的960万平方公里国土面积的 0.26% 。

这就是光伏最大的短板， 单位面积发电量太低 ，远远不能够与火电相比。

理解了这一点，就能够理解为什么很多人仍然不看好光伏，因为光伏发电需要占用大量的土地面积，而我国的土地整体上是稀缺的，且价格不菲。

经过上面的计算，我们对光伏发电有了新的印象： 占地方 。

那在怎样的场景中，这个短板不是那么明显呢？

有这么几类：第一类，在我国的大西北，地广人稀、日照充足，适合建设大规模的光伏地面电站；在全世界范围内，符合这个特征的地方，还是挺多的，比如中东、北非、澳大利亚、美国的中西部等。

第二类，工业厂房、园区的屋顶。这些地方，本来就闲置在那里，利用起来装上光伏，完全不需要额外的土地成本。于是乎，我们看到京东的物流园、高铁的站台、谷歌的数据中心、甚至是苹果公司新建的总部大楼，都在屋顶装上了光伏。

第三类，以矿山的塌陷区、湿地、鱼塘、湖泊为代表，将光伏组件通过漂浮载体或者固定支架放置在这些区域。上市公司之中，阳光电源有不少漂浮载体的业务，而通威股份更是利用其深耕水产饲料的优势，搞起了渔光互补。

第四类，以农业大棚为载体，在其外部加上光伏，棚内搞种植，棚外搞发电，称之为农光互补。所发出来的电力，还能够为农业自动化提供能源。

在以上几类中，土地的成本较低、甚至可以忽略，所以只要光伏发电自身的成本能够有竞争优势，其应用就不可限量。毕竟，即使不考虑化石能源的不可再生因素，我国较高的工商业电价和居民电价本身就会对于低价的其他电力来源有着强烈的需求。

与单位面积发电量的不懈斗争，转换成了一个又一个的 光伏技术创新 。

这个过程最大的技术路线变革，是单晶电池片对于多晶的取代。所谓单晶，就是晶体硅中每一个硅原子都排列的整整齐齐，良好的晶体性质使得单晶有着更高的光电转换效率。

但这是有成本的，通过直拉法或者区熔法小心翼翼生成的单晶硅棒，成本一直居高不下，在和通过较低成本的铸锭法就能生成的多晶硅锭的竞争中处于下风。

近年来，隆基股份在单晶技术上连续取得突破，一方面通过拉晶设备的国产化和技术改进不断降低硅棒的生产成本，另一方面通过引入金刚线切割技术，大幅度的降低了硅片切割的成本，并通过硅片薄化技术进一步提高了出片率。

目前，电池片环节，单晶PERC技术引领了高效电池的产能升级，再叠加诸如双面双玻、半片等组件环节的诸多技术突破，共同将量产的高效光伏组件转换效率提升到 22% 以上。

这场单多晶的对决，让双方都突破了自我。

就在昨天，天合光能宣布其研发的高效N型单晶电池高达24.58%，创下了大面积TopCon电池效率最新的世界纪录。同一天，阿特斯发布新闻公告，其研发的高效多晶太阳能电池的转换效率达到22.28%，创造了新的大面积多晶电池的世界纪录。

似乎只在高 科技 领域才会有的百家争鸣，近年来在光伏行业正在不断上演。

就这样，随着 组件的转换效率 变得 越来越高，单位面积发电量 也就 越来越多， 而对于 土地的需求 也变得 相对减弱。

所以，有朝一日，像曾经风靡大江南北的太阳能热水器一样，家家的屋顶都变成了太阳能组件，也并非完全不可能。

作为新兴的可再生能源技术，光伏的产业化之路一直受到各国政府的高度重视。

实际上，在光伏成就无锡尚德的创始人施正荣先生以186亿元成为2006年中国大陆的新首富时，就是靠着欧洲、特别是德国政府对于光伏的大力补贴。

最终，市场证明靠着过度补贴成长起来的巨头，在补贴退去的时候也会推倒它们。时至今日，施正荣先生早已淡出人们的视角，尽管他仍然在这个行业里奋斗着。

在行业的起起落落之中，仍然有一些企业家在坚守，正是他们的坚持让这个行业迎来了新生。

在之前的文章中，我们通过对比火电龙头华能国际与光伏发电企业龙头协鑫新能源的财报数据，对于光伏发电成本做了推演。在数据的背后，光伏发电平价上网的脚步声正变得越来越清晰。

而这一天的到来，将会让很多的光伏发电项目，不再依赖国家补贴。

5月22日，国家发改委、能源局公布2019年第一批风电、光伏发电平价上网项目，其中光伏平价项目合计 14.78 GW 。

在全球市场上，平价上网项目也越来越多。2017年2月，日本丸红与晶科能源联合竞标阿布扎比大型光伏电站，累计装机1.18GW，中标电价为每度电2.42美分，折合人民币不到 0.17元 。

尽管光伏行业的企业一直在坚守，补贴的拖欠确实也对企业经营造成了实实在在的影响。

2018年，我国可再生能源补贴的缺口超过了1400亿元，这不可避免的会影响光伏补贴的及时发放。

光伏电站作为资本密集型的企业形态，由于不能够及时收到国家补贴导致运营资金的巨大压力，这会顺着产业链层层向上游传递。体现在财务数据上，就是光伏产业链上中游企业巨大的应收账款。

黑鹰光伏做过一个统计，截至2019年末，78家主要光伏公司应收账款和应收票据合计达到了1717.67亿元，大约是同期净利润的 8.03倍 。

所以，我们看到全球第二大光伏电站运营商协鑫新能源从去年开始，就在不断出售资产，开始了断臂求生。

2019年5月23日，协鑫新能源向云南能投集团一口气出售了19座国内正在运营的光伏电站，以换取资金减轻债务压力。这19座电站合计977MW，相当于其持有的全部7300MW光伏电站的13.38%。在此之前，协鑫新能源已经连续多次出售了合计760MW的光伏电站。和这次一样，接盘的都是能够以较低成本融资的国资企业。

这从一个侧面反映了， 如果能够以较低的利率融资，光伏电站的资产在当下已经具备相当的吸引力 。

所以，随着平价上网的到来，越来越多的光伏发电项目，可以在不依赖国家补贴的情况下运营。而这些电站的运营利润，将和其融资成本密切相关。

换句话说，后补贴时代， 融资成本的高低，才是决定光伏电站盈利质量的关键变量 。

未完待续。