太阳能光伏发电行业现状如何

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。

你好，2020年我国的光伏产业发展态势整体非常好，户用光伏补贴在11月底也会全部用完。而在临近年末，各地区都在下发有关于新能源的政策，可以说是为明年的发展带来了非常好的市场信心。

在最近召开的十四五计划会议中，明确提出要：“推进能源革命”、“构建生态文明体系，促进经济社会发展全面绿色转型”和“加快推动绿色低碳发展”、“全面提高资源利用效率”等要求，为能源产业的持续健康发展指明了方向。

而光伏发电光技术降本空间大、技术进步快、产业化确定性强，是未来主要发展的低成本节能发电方式之一。

未来，我国很多城市农村家庭房屋、建筑的屋顶都会安装光伏电站，来推动清洁能源产业的发展。

按照我国2050年近零排放，深度脱碳的愿景目标，“十四五”能源转型的步伐还需要进一步的加快。大家可以看到，煤电基本要关门了，煤炭提前达峰是大概率的事件。另外，我们要力保非化石能源占比不低于20%的比例，是非常关键的一个指标，风电和光伏就要担当主力了。光伏发电在“十四五”期间，至少要新增2.5亿千瓦，要达到累计装机5亿千瓦。这样我们才能为2030年光伏累计不少于8亿千瓦，实现25%的非化石能源打下基础，进而再一步实现到2030年和2050年非化石能源占到35%和70%的高比例目标。所以我们要坚信并且看见光伏发电将成为未来最重要的发电电源。

所谓，新能源光伏发电的发展前景非常好！

光伏电站

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。

2021年“十四五”开局之年，必将是光伏大发展之年

要说到光伏行业未来的前景，不得不从这三方面来看

首先，各个国家都启动碳中和目标

粗略统计，迄今全球已有中国、日本、韩国、英国、加拿大、瑞典和欧盟等国家和地区启动碳中和目标。

其中，中国提出要在2030年之前实现二氧化碳排放达峰，到2060年实现碳中和目标。日本首相菅义伟宣布将在2050年实现碳中和。韩国总统文在寅表示，要与国际社会一起致力于在2050年实现碳中和目标。2020年11月，加拿大政府明确要在2050年实现碳中和。

在欧洲地区，欧盟、英国预计到2050年实现碳中和，瑞典宣布要在2045年实现碳中和。德国表示，要在2050年前实现碳中和。

美国特朗普虽是退出了《巴黎协定》，但继任者拜登明言，美国将重返《巴黎协定》和世界卫生组织。

其次，中国敲定光伏、风电装机目标

中国政府不仅在2020年9月提出碳达峰、碳中和目标，而且还明确提出到2030年光伏、风电装机将达12亿千瓦以上的目标。目前中国光伏、风电装机在4.6亿千瓦左右。到2030年要实现12亿千瓦以上风电、光伏装机，意味着未来10年的新增量在7.4亿千瓦以上，可以说发展空间非常大。

最后，国务院主管部委力挺光伏，政策利好迭出

从2020年8月份开始，至少已有国家发改委、国家能源局、工信部、科技部、住建部、财政部和生态环境部共七大部委明确表态支持光伏发展，或是出台相关政策文件扶持光伏发展。

国家发改委表示，要加快光伏和风电发展，完善清洁能源消纳长效机制，推动低碳能源替代高碳能源、可再生能源替代化石能源。

总的来说光伏行业前景光明，未来可期

光伏(Photovoltaic)：是太阳能光伏发电系统(Solar power system)的简称，是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。

同时，太阳能光伏发电系统分类，一种是集中式，如大型西北地面光伏发电系统一种是分布式(以>6MW为分界)，如工商企业厂房屋顶光伏发电系统，民居屋顶光伏发电系统。

截至2020年我国光伏市场累计装机量为253GW，新增装机量为48.2GW。2020年我国光伏新增装机中集中式装机32.7GW，我国光伏市场并网装机主要集中在Q4，2020年Q4并网装机为29.4GW。

截至2020年我国光伏市场累计装机量为253GW，新增装机量为48.2GW

截至2020年我国光伏市场累计装机量为253GW，2020年新增装机量为48.2GW，同比增长60%。2020年我国光伏发电量为2605 kWh，同比增长16.2%，占总发电量比重3.5%。

2020年我国光伏新增装机中集中式装机32.7GW

2020年我国光伏新增装机容量为48.2GW，其中集中式装机32.7GW，分布式装机15.5GW。

我国光伏市场并网装机主要集中在Q4，2020年Q4并网装机为29.4GW

2019-2020年期间我国光伏市场并网装机主要集中在Q4，2020年Q4我国光伏市场并网装机为29.4GW，远大于Q1-3装机容量。

2020年1-11月我国户用光伏市场装机量总体呈逐月增长态势，装机容量集中在Q4。2020年11月我国户用光伏市场装机量为3497MW，远高于其他月份。

2020年我国光伏制造端中国多晶硅产量为39.2万吨，电池片产量为134.8GW，硅片产量为161.3GW，组件产量为124.6万吨。

—— 以上数据及分析均来自于前瞻产业研究院《中国光伏发电行业市场需求与投资战略规划分析报告》。

人们运用太阳能的历史时间能够上溯到人类的起源时期。在地球变暖、人们绿色生态环境恶化、不可再生能源资源短缺并导致环境污染的局势下，光伏发电在全球范围之内遭受十分重视，发展趋势迅速。从长期看，光伏发电终究会以分散型开关电源进到电力系统，并部份替代不可再生能源；从最近看，光伏发电能够做为不可再生能源的填补，处理独特主要用途和偏远没电地域民用型日常生活用电需求，从生态环境保护及新能源发展战略上面具备巨大的含义。我们今天就来讨论一下中国光伏发电的现状以及市场前景。

光伏发电具备很多特点，可以信赖、无噪音、零污染，动能到处可获得，不会受到地域限制，不需要耗费然料，无机械设备旋转构件，设备故障率低，维护保养简单，能够无人化，建网站周期时间短，经营规模尺寸随便，不用搭建电力线路，能够便捷与房屋建筑紧密结合等。这种优势全是基本发电量和别的发电方式所不可以及的。

现阶段中国的光伏发电销售市场主要运用于偏远地区乡村电气自动化、通讯和工业应用及其太阳能光伏发电产品，包含太阳能道路路灯、地埋灯、太阳能交通指示灯及其太阳能景观亮化等。因为费用非常高，投运光伏发电现阶段还处在示范性环节。

在我国的光伏发电虽无法摆脱国家补贴存活，但行业发展前景已见转好：发电成本降低、行业利润提高以致政府部门顺应环境污染而发布的新能源政策。中国上半年度光伏发电装机量为773亿千瓦，同期相比急升1.33倍。但与国家能源局定下全年度装机量总体目标1,780亿千瓦的43%。如果后半年要合格，寓意后半年装机量将逾1,000亿千瓦，同期相比急增近四成，有益光伏产业。

中国制定了光伏发电近远期建设规划，由于传统式不可再生能源的资源贫乏，可再生资源的耗费比例逐年增加，光伏发电的比例也是提升快速。依据整体规划预测分析，到2050年中国的光伏装机做到2000GW，发电量达2600TWh，占全国各地总发电能力的26%。伴随着当代生产工艺的提升，光伏发电的转换效率将逐渐增强，发电成本可能大幅降低，以致于光伏发电的价钱在一定程度上面小于基本电费。

尽管现阶段光伏产业遭遇一些问题，但中国新能源产业的发展趋势总体积极主动稳步发展。现阶段国家能源局已经编写光伏发电十三五规划，促进政府补贴兑付，推动科技进步及产业结构升级，这些都将为光伏产业的未来发展助推。

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》。

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》

光伏产业在短短十二年，缔造了一个中国工业的传奇： 1.具有全球竞争力，全球市场占有率超过50% 。 2.产能集中在民企。 3.拥有自主品牌。中华民族曾经在电、发动机、计算机等科技革命上一次次落后于西方，可是，就是这一次，中国牢牢掌控了65%的光伏产能和60%的全球市场份额。在2011年TOP10组件制造商中，中国大陆占据7家。

也有舆论诟病光伏为“又一个毫无技术含量的劳动密集型制造业”，“绿色输海外，污染留中国”，也有人称“政府不应该拿纳税人的钱去维持一个依赖补贴生存的行业”。这些言论首先是对光伏这个行业没有深刻的认识，缺乏客观公正的态度。

关于光伏的污染和能耗问题，经计算，多晶硅电池（从硅沙直到光伏电站系统）能量回收期为1.59年， 薄膜电池能量回收期为0.78年。国内生产的太阳能组件的使用寿命25年，以此推算，生产出的太阳能组件在实现生产能耗回收后，几乎不用再消耗电量，即可发电约23年，并且没有任何污染物排放。从光伏最终成品来看，在短时间内就能实现能源的回收，随后输出源源不断的绿色能源。客观的讲，从整个太阳能产业链来看，太阳能是没有污染、低耗能的。只是上游生产环节是有污染和非低碳的但是可控的。随着多晶硅技术进步，低能耗还原、冷氢化、高效提纯等关键技术环节进一步提高，副产物综合利用率进一步增强。 “高能耗高污染”的误导和妖魔化，是一些别有用心的人编造出来的谎言。

关于补贴，从世界范围来看，在没有实现平价上网之前，光伏都是政策市场。补贴是世界各国政府的对待光伏产业的通行做法。德国是世界第一个实行光伏上网电价法（FIT）的国家，据WTO公布的“欧盟产业补贴报告”透露，德国政府通过了太阳能屋顶计划（HDTP）向德国太阳能光伏制造商提供了5.1 亿欧元补助，德国在2010年光伏发电电价上的补贴就超过118亿欧元，这些支持政策的颁布使德国迅速成为太阳能能源利用的全球领先者。美国也不甘落后，暨2009年实行经济刺激法案以来，每年对可再生能源的资金支持额度高达160亿美元。而中国政府至2009年以来，每年对可再生能源的补贴平均不超过150亿元人民币（其中70%用于风电），力度远远低于欧美。那些抨击政府补贴光伏的言论是多么的冠冕堂皇，又是多么的无知和短视啊。

关于技术，光伏产业主要有两大技术路线：晶硅电池和薄膜电池。晶硅太阳能电池是目前发展最成熟、商业化程度最高的产品，市场占有率达90%以上。薄膜电池的技术还在初期发展阶段。

在国际光伏发电市场的带动下，我国光伏电池制造产业快速发展，已经形成了从硅材料、器件、生产设备、应用系统等较为完整的产业链。光伏电池转换效率不断提高，制造能力迅速扩大。无论是装备制造还是配套的辅料制造，国产化进程都在加速。在光伏产业链中，有实际产能的多晶硅生产商20～30家， 60多家硅片企业，电池企业60多家，组件企业330多家。到2010年底，国内已经有海外上市的光伏产品制造公司16家，国内上市的光伏产品制造公司16家，行业年产值超过3 000多亿元，进出口额220亿美元，就业人数近百万人。

多晶硅产业技术与国际先进水平的差距在缩小。少数企业还实现了四氯化硅闭环工艺，使得综合能耗和生产成本大大降低，并彻底解决了四氯化硅的排放和污染环境的问题。已有2家多晶硅生产商的能耗与成本接近国外同行先进水平，多晶硅能耗水平达到每千克耗电40 kWh，成本下降到每千克20美元以下。2011年，国内多晶硅产能接近16万吨，产量在8万吨左右，自给率虽然还不到50%，但是完全依赖进口的局面有了很大的改观。

光伏设备制造业逐渐形成规模，为产业发展提供了强大的支撑。在晶体硅太阳能电池生产线的十几种主要设备中，8种以上国产设备已在国内生产线中占据主导地位。其中单晶炉、扩散炉、等离子刻蚀机、清洗制绒设备、组件层压机、太阳模拟仪等已达到或接近国际先进水平，性价比优势十分明显。多晶硅铸锭炉、多线切割机等设备制造技术取得重大进步，打破国外产品的垄断，有些设备开始出口，如扩散炉、层压机等。

我国已经掌握了产业链的各个环节中的关键技术，并在不断地创新和发展，如电池技术、多晶硅制造技术等，多晶硅电池的平均出厂效率达到16%。尚德的冥王星技术将单晶硅太阳电池的有效面积转化效率提高到了18.8%，多晶硅达到17.2%。英利、天合、阿特斯、晶澳、韩华、南京中电等国际化公司也都持有自己的专有技术，电池的转换效率均达到世界一流水平，平均每瓦太阳能电池的高纯硅材料的用量从世界平均水平9 g/W下降到6 g/W，大大降低了制造成本，使得我国光伏组件在世界上具有很强的价格竞争力。

中国光伏产业在技术的发展上还有哪些不足？

（1）高效节能多晶硅料制备技术

多晶硅料方面我国已经基本掌握了西门子法，硅烷法还需进一步消化吸收，并在大规模合成、高效提纯、低电耗还原、四氯化硅氢化等关键技术环节取得了突破。所生产的多晶硅原料可以满足国内50%的市场。但是在生产成本、产品质量等方面与国外还有一定差距，尤其是冷氢化工艺，需要进一步完成技术的消化吸收。冷氢化工艺能将多晶硅生产改造成为一条低能耗、高产量的完全闭合循环生产线，将剧毒废气四氯化硅转化为多晶硅原料三氯氢硅，实现闭环生产，做到废气系统内消化。冷氢化改造能把成本降低20%。

（2）原材料方面

在电池用银浆方面，目前国内仍是空白，依赖于进口。银浆的性能是影响电池效率的重要因素，发展方向是满足高方块电阻发射极使用的低扩散速度银浆量，甚至是掺杂磷或硼的银浆料，以在烧结过程中同时实现局部重扩散。

EVA树脂是电池主要的封装材料。目前国内虽然可以生产制造，但是性能质量较国外还有一定差别，多数应用在较低端的市场。背板方面国内空白，依赖进口。EVA及背板是影响组件寿命的关键材料，高透过率、抗紫外辐照的EVA和低水、气扩散的背板是主要发展方向，组件寿命应从目前的25年提至30年或更高。

（3）太阳电池制造工艺方面

具有产业化前景的新结构电池包括选择性发射极电池、异质结电池、背面主栅电池及N型电池等，这些电池结构采用不同的技术途径解决了电池的栅线细化、选择性扩散、表面钝化等问题，可以将电池产业化效率提升1～2个百分点。电池制造新工艺还包括无触印刷、铜电极、表面钝化及离子注入等，为电池制造开拓了更多种技术路径。这以上这些新技术上，我国少数企业已经开始涉足，但和国外先进水平尚保持一段差距需要追赶。

（4）设备制造方面

设备投资是电池生产线建设的初始投资中的主要部分，是制约电池成本下降的主要因素之一。在整个光伏产业链上，中国在几种价值较高的关键设备还和国外存在很大差距。有的虽有国产化，但性能质量达不到要求。有的国内尚属空白。包括：还原炉、CVD、PECVD设备、烧结炉和全自动丝印机、线切割机、自动分选机、自动插片机、自动焊接机等、离子注入机。提高这些高价值的关键设备的国产化程度是进一步降低我国电池制造成本的有效途径。

正是由于中国光伏产业的崛起，全球光伏产品成本在10年里获得了快速的下降，从原先的每瓦6美元，下降到现在每瓦1美元，光伏的平准化能源成本已经与天然气持平，平价上网的目标正在逼近现实。在某些电价较高的地区，比如德国，在其居民光伏应用上已经率先实现了平价上网。中国光伏行业的迅猛发展，让世界光伏发电平价上网提前了至少5年，这就是中国光伏行业对世界新能源的巨大贡献。

中国光伏行业在洗牌整合，在等待政策和贸易环境的改善，在积蓄内力提高效率，等待一个真正辉弘的故事高潮的到来---光伏平价上网：光伏发电以平等的价格和传统能源展开发电市场竞争。