光伏產業發展向好電池技術持續迭代一、全球光伏產業進展向好，我國光伏產業規模全球領先

（一）全球光伏產業快速進展

光伏發電是利用太陽能電池材料的光生伏特效應（光伏效應），將光能轉變為電能的一種發電形式。光伏發電的主要原理是半導體的光伏效應，當光子照耀到金屬上時，它的能量可以被金屬中某個電子全部汲取，電子汲取的能量足夠大，能克服金屬原子內部的庫侖力做功，離開金屬表面逃逸出來，成為光電子。N型半導體和P型半導體可以構成PN結，當太陽光照耀到PN結后，電流便從P型一邊流向N型一邊，產生電流。太陽能電池是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片，在滿意肯定光照條件時可以輸出電壓并且在回路上產生電流，其理論基礎即為光伏發電。

晶體硅太陽能電池結構與發電原理

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資料來源：觀研天下數據中心整理

依據我發布的《中國光伏市場進展態勢討論與投資戰略討論報告（2023-2030年）》顯示，目前晶體硅電池占據主要市場。光伏發電的技術路線包括晶體硅太陽能發電和薄膜太陽能發電等，晶體硅太陽能發電還可分為單晶硅太陽能發電和多晶硅太陽能發電，分別對應單晶硅電池和多晶硅電池。晶體硅電池具有光電轉換效率高、工藝成熟、原料儲量豐富等優點，占有太陽能電池95%的市場。

太陽能光伏發電分類

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資料來源：觀研天下數據中心整理

光伏行業“一波三折”，近年來實現快速進展。1938年法國科學家發覺光伏現象，自此光伏開頭登上歷史舞臺。從1954年貝爾試驗室研發出單晶硅電池到現在，全球光伏行業經受了1973年開頭的開發利用熱潮，也遭受過20世紀80年月的行業低谷。1992年后在環境問題的重視下，全球開頭重視清潔能源，光伏產業開頭再次煥然新生。自本世紀初以來，在世界各國清潔能源進展政策的驅動下，光伏發電成本快速下降，產業化水平不斷提高，規模持續擴大，隨著光伏平價上網的到來，行業步入爆發性增長階段。雖然受全球經濟危機、貿易摩擦以及政策調整等因素影響，行業進展過程中不行避開地消失過一些波動，但在全球氣候變暖及化石能源日益枯竭的大背景下，可再生能源的開發利用日益受到國際社會的重視，大力進展可再生能源和削減二氧化碳排放正逐步成為世界各國的共識。截至2022年11月，全球已經有177個國家宣布或正在考慮加入凈零排放承諾行列，顯示出世界各國進展可再生能源產業的決心。歷年來，全球新增裝機規模不斷制造歷史新高，應用場景持續拓展，行業進展日趨成熟，2022-2022年全球新增光伏規模年復合增長率達到33.64%，整體呈現快速增長態勢。

數據來源：中國光伏行業協會（CPIA），觀研天下數據中心整理

（二）亞洲地區進展快速，中國是目前最大市場

早期全球光伏產業主要集中在歐洲地區，2022年歐洲光伏新增裝機量占全球總量的74%，隨著歐洲債務危機爆發，歐洲地區對電力的需求也放緩，光伏裝機速度開頭下降。此后亞洲和北美地區的裝機量開頭漸漸增長，2022年亞洲新增裝機量占全球的52.34%，首次超過歐洲地區，成為全球進展最快的光伏市場。

目前，歐洲地區仍舊在全球占有重要的市場地位，其中德國、意大利、西班牙、英國、法國、荷蘭、烏克蘭、比利時在2022年的累計裝機件均超過5GW。依據國際可再生能源署發布數據，2022年在全球新增裝機占比中，亞洲地區占比約為52%、美洲地區占比約為21%、歐洲地區略高于17%、中東和非洲為3%、其他地區7%；累計裝機占比亞洲為57%、歐洲為21%為、美洲為16%、中東、非洲和世界其他地區為6%。

數據來源：國際可再生能源署，觀研天下數據中心整理

在亞洲地區，光伏裝機容量主要集中在中國，依據國際可再生能源署發布數據，2022年~2022年期間，中國新增裝機容量總和占亞洲市場的63.33%，占全球新增裝機總量的40.60%。2022年全年光伏新增裝機達87.41GW，同比增長60.3%，中國市場已經是全球最大的光伏市場，市場持續領先。

數據來源：國家能源局，觀研天下數據中心整理

二、光伏電池片為降本關鍵，行業技術快速迭代

近年來光伏新增裝機容量逐年擴大，在樂觀政策的引導下，估計將來將以更大的加速度實現可持續進展。這主要得益于產業鏈各環節技術進步，帶來光伏發電成本持續下降，光伏發電企業因而能夠在無補貼的狀況下實現盈利，與傳統能源企業在同等條件下開展競爭。

光伏電池片是降低光伏發電成本的關鍵部件。光伏發電成本的下降取決于光伏電站成本的下降，目前的光伏電站成本主要由光伏電站建設成本和運維成本構成，由于光伏發電不消耗燃料，因此運維成本較低。電站建設成本由非技術成本、關鍵設備成本、建安費用和組件成本構成，其中組件成本占46%左右，非技術成本約14%，關鍵設備成本和建安費用合計占40%。電池片是打算組件效率和成本的核心器件，對于光伏發電成本的下降具有關鍵性的作用。

光伏電池片的技術進展主要有兩個方向：一是提升太陽光汲取率，即通過降低電池片表面對光的反射，把更多太陽光留在電池片內部，提高對太陽光的利用率；二是促使光能盡可能多地轉化為電能，并削減電池內部的電能損耗，使得電池輸出盡可能多的電流。

提升光電轉換效率的兩種途徑

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資料來源：觀研天下數據中心整理

為降低制造成本，電池片廠商圍繞降低原材料、人工、制造費用三個維度進行綜合降本。一是降低選購單價，提高生產設備以及銀漿等非硅材料的國產化率；二是降低制造費用，包括削減材料耗用，以及提升產能利用率、擴大電池片尺寸，從而有效攤薄人工、設備折舊及動力耗用等支出。在實現以上降本措施的同時，為保證產品性能不受影響，電池片廠商需要持續提升量產技術及工藝水平。

在追求更低度電成本這一黃金法則的引領下，只有兼具性能與價格競爭力的技術，才能成為行業進展的主流。

三、電池技術持續迭代，PERC高效電池技術仍是當前市場主流

硅基光伏電池以襯底材料進行分類可以分成P型電池和N型電池。P型電池指的是以P型硅片為襯底的電池片，N型電池指N型硅片為襯底的電池片。在p型半導體材料上集中硼元素，形成n/p型結構的太陽電池即為P型硅片，P型硅中沒有自由電子。在N型半導體材料上注入磷元素，形成p/n型結構的太陽電池即為N型硅片。

目前光伏行業主流產品是P型硅片，P型硅片制作工藝簡潔，成本較低，而N型硅片通常少子壽命較大，電池效率可以做得更高，但是工藝更加簡單。N型硅片摻磷元素，磷與硅相溶性差，拉棒時磷分布不均，而P型硅片摻硼元素，硼與硅分凝系數相當，分散勻稱度簡單掌握，成本也就更低。目前比較典型的P型電池包括BSF電池、PERC電池、PERC+電池等，典型的P型電池包括TOPCon電池、HJT電池、IBC電池等。其中BSF電池和PERC電池。2022年之前，BSF電池占據90%市場；2022年之后，PERC電池接棒起跑，到2022年，PERC電池在全球市場中的占比已經超過85%，估計隨著電池技術不斷突破，將來TOPCon電池和異質結電池占比有望持續提升。

數據來源：CPIA,觀研天下數據中心整理

另外，隨著電池技術的快速迭代，太陽能電池的平均光電轉換效率也漸漸提升。依據CPIA數據，2022年PERCP型單晶電池平均轉化效率為22.8%，TOPCon單晶電池平均轉化效率為23.5%，異質結電池平均轉化效率為23.8%，背接觸電池平均轉化效率為23.6%，估計2025年平均轉化效率分別可以到達23.7%、25.0%、25.2%和25.0%。

2022-2030年各種電池技術轉換效率猜測

分類

2022年

2022年

2023年

2025年

2027年

2030年

P型多晶

BSFP型多晶黑硅電池

19.4%

19.5%

19.5%

--

--

--

PERCP型多晶黑硅電

池

20.8%

21.1%

21.4%

21.7%

22.0%

22.5%

PERCP型鑄錠單晶電

池

22.3%

22.6%

23.0%

23.3%

23.5%

23.7%

P型單晶

PERCP型單晶電池

22.8%

23.1%

23.4%

23.7%

23.9%

24.1%

N型單晶

TOPCon單晶電池

23.5%

24.0%

24.5%

25.0%