大家好！今天让小编来大家介绍下关于第四代光伏发电技术_光伏建筑一体化有望加速发展或成BIPV最优解的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。
文章目录列表:
1.光伏发电技术的发展历史2.光伏建筑一体化有望加速发展或成BIPV最优解
3.在21世纪在能源技术方面的高新技术主要包括
4.光伏电池技术加速向N型发展老玩家青睐TOPCon新晋者押注HJT
光伏发电技术的发展历史
第一代、第二代光伏发电技术都是用半导体技术。
第一代指的是晶体硅光伏发电，分为单晶硅和多晶硅，用得非常普遍，我们国家在这个市场占有很大份额。
第二代指的是品种繁多的薄膜电池，优点是材料用量少，最大的缺点是光电转化率只有晶体硅的一半。主要品种有：非晶、纳米晶、微晶等硅薄膜;铜铟镓硒组成的薄膜;碲化镉薄膜;铜锌硒硫锡组成的薄膜;新出来的一个品种，是砷化镓薄膜电池。
第三代光伏发电技术，核心是引入了现代光学技术，从半导体技术转向了现代光学技术，核心技术是聚光。根据爱因斯坦的光电定律，发电量和光的强度成正比，聚光可以多发电。关键是要非常均匀地聚光，因为如果不均匀的话，设备会按照最弱的部分来发电。均匀聚光，是近几年发展起来的新技术，叫无光像自适应光学，技术含量非常高。通过这样的聚光，可以大大提高电池的转化率。
光伏建筑一体化有望加速发展或成BIPV最优解
目前基于光伏发电内容的教学存在知识偏难、理论过多等现状。下面是我整理了光伏发电技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!
光伏发电技术论文篇一
太阳能光伏发电技术应用
摘要：太阳能光伏发电固然有其独特的优势所在，但是在经济利益复杂和多重能源并存的局面下，我国的太阳能光伏产业机遇和挑战是共存的。本文主要介绍了太阳能光伏发电技术的应用进行了分析探讨。
关键词：太阳能;光伏发电技术;应用
中图分类号：TK511文献标识码： A
一、太阳能光伏发电的优缺点
1、太阳能光伏发电的优点
与火力发电系统相比，太阳能光伏发电的优点主要是：从环境效益上说，太阳能光伏发电污染排放少，不会有资源枯竭的危险，使用者心理上更容易接受，符合现代人绿色环保的能源理念。从经济效益上说，太阳能光伏发电能源质量，不需要消耗燃料、不受地域限制，设施一旦投放，即可就地发电，经济效益显著。从技术角度而言，太阳能光伏发电技术已经日趋成熟，无机械传动部件，操作、维护简单，运行稳定可靠，一套光伏发电系统只要有太阳能电池组件就能发电，加之自动控制技术的广泛采用，维护成本低。
2、太阳能光伏发电的缺点
从环境效益上来说，光伏生产最重要的一个环节就是多晶硅的生产。多晶硅行业是个重污染的行业，国内尾气回收工艺不尽完善，晶硅副产品是四化硅是高毒物质，倾倒或掩埋四氯化硅将造成寸草不生土地几百年都无法使用等巨大的环境风险。
从经济效益上来说，虽然太阳能光伏一点投入使用后便会产生巨大的经济效益，但是在前期投入上，投入成本仍然是巨大的。他能量密度低、需要占用大量的土地资源，且受气候因素和地理位置的影响较大。再者，太阳能电池组件成本高昂，目前仍然达不到将其进行民用普及的水平。
从技术角度来说，目前太阳能光伏技术已经日趋成熟，但是目前太阳能电池生产成本迟迟不能降下来也可以说是一个技术难度。为了降低成本，现在普遍采用多晶硅代替电池中的单晶硅。多晶硅材料制备的新技术、快速掺杂表面处理技术、提高硅片质量等是当前的主要技术问题。
二、太阳能光伏发电产业存在的一些问题
1、太阳能光伏发电并网问题
未来太阳能能源肯定是重要的能源供应来源，当光伏发电在电网电源中的比例达到一定规模时，必须考虑其对电网电压频率控制的影响，必须对光伏电站进行科学合理的调度运行控制。光伏发电的大规模接入增加了电网的安全稳定控制难度，如何利用光伏发电并网智能化技术提高电网安全稳定水平是突破的重点之一。
2、光伏产业盲目扩张，产业和市场不对等，不利于行业健康发展
过去几年内，我国光伏产业界抓住欧美国家光伏市场的快速增长的机遇，利用国内人力和资源成本较低的比较优势，实现了迅速起步与发展壮大。但受全球光伏产业的产能迅速扩张以及金融危机影响，未来世界光伏市场将呈现供过于求的趋势，使光伏产业面临大规模洗牌。最近我国光伏企业已普遍停止扩产、削减产量。在这个洗牌过程中，利润率最高的环节也将逐渐转向下游的光伏发电运营业，使得出售光伏电力比出售光伏组件和系统具有更长远稳定的回报，这也是传统光伏产业界(光伏设备制造业)日益重视、极力呼吁启动国内光伏市场的根本原因。光伏产业没有形成一个权威机构管制，缺少长远发展规划实践，相关技术人才匮乏，研究力量薄弱，高端实验设施落后。
三、太阳能光伏发电技术的具体应用
1、独立光伏发电系统的建立
独立光伏发电系统由于不与公共电网相连接，因此其建设地点一般选在与电网隔离的偏远地区，比如海岛、移动通讯站及边防哨所等。储能元件是独立光伏发电系统中不可缺少的，这是由于太阳能发电一般选择在白天，然而负荷用电是全天24h实施，这就需要在光伏系统中设置必要的储能元件。在气象环境影响下，其供电可靠性很难得到保障，然而对于偏远无电地区而言这一系统的建立已然产生十分重要的社会价值。
2、光伏建筑一体化应用
关于光伏建筑的一体化应用主要表现为两个方面：通过在建筑物屋顶安装光伏器件的方式实现电网与光伏阵列的并联，进而构成光伏建筑一体化系统;通过建筑和光伏器件集成化的方式于屋顶位置设置光伏电池板，利用光伏玻璃幕墙替代原有幕墙，提高墙面积屋顶的太阳能吸收量，这就同时实现了建材功能与发电功能，是对光伏发电成本的有效控制。与此同时，在墙体外饰材料研究方面也出现了全新的彩色光伏模块，这在充分利用太阳能光伏发电原理的同时也使得建筑物外观更具美学欣赏价值。
3、混合型光伏发电系统的构建
所谓的混合型光伏发电系统是将多种发电方式相互融合并应用于光伏发电系统的过程，混合型光伏发电系统的构建旨在发挥不同发电模式的技术优势，扬长避短，从而更加有效地提高电能的利用率。例如光伏发电经常会受到天气状况的影响，在冬季风力较大地区，就可通过光伏发电和风力发电的混合模式，尽可能减少天气变化对发电系统的影响，进而达到控制负载发电率的目的。
4、光伏发电在LED照明中的应用
作为半导体材料制作而成的组件，LED与光伏发电的结合可实现电能至光能的转化。这一半导体照明技术不仅有着环保、节能、高效的技术优势，并且照明周期较长，且易于维护。光伏发电在LED照明系统中的应用突出了光生伏特效应的技术原理，通过太阳能电池实现对太阳能至电能的转化，再借助LED照明系统将其转化为最终的光能。由于LED照明和光伏发电技术同是直流电，因此转化过程并不需要借助变频器，这明显提高了整个过程的执行效率。除此之外，在可充放蓄电池的辅助下，光伏发电在LED照明中的技术优势必将更加突出。
四、太阳能光伏发电产业未来发展方向
1、未来太阳能光伏发电产业一定会成本，使之普及开来
太阳作为一种高效环保的绿色能在未来一定会得到光伏的应用。通过加大资金投入和政策扶持力度和企业的创新研发力度，一定能够降低光伏发电系统成本。现阶段光伏技术最关键的问题，就是要提高电池效率和降低成本。通过采用更先进的电子器件及高效模块降低特定系统平衡成本;通过高效的生产方案、通用型材料的增用以及新蓄电池的观念等手段降低电池成本;通过引进先进封装技术及提高电池工作效率来降低特定模块的生产成本。最后，通过降低电池成本一定会降低太阳能光伏发电的整体成本。
2、未来民用太阳能光伏发电将大行其道
当太阳能光伏生产的整体成本降低之后，未来的民用太阳能产业一定会大行其道，将在通信和工业应用、农村和偏远地区得到广泛应用。太阳能光伏建筑一体化亦是未来的一个发展趋势，对于城市而言可以有效节约土地资源，提升高层建筑利用率。西部地区太阳能资源丰富地区农村光伏发电站的建设可以与风能发电系统互补满足农村基本用电要求。另外太阳能庭院灯，太阳能路灯等都将为家庭和市政建设节约能源。
太阳能光伏发电是一种清洁能源，零排放、无污染，且其技术日趋成熟、成本不断下降，已经适合规模应用，今后，太阳能光伏发电必将在公共建筑或民用建筑中广泛应用，光伏发电也将成为我国的一种常规能源。
结束语
综上所述，在现有技术的基础上，生产企业必须深入的加快研发节奏，降低生产成本，提高产品质量。政府方面更加需要推进绿色能源普及使用的进程，制定强有力的产业政策和法规条文，保障光伏产业的发展。伴随着人民环保意识的增强，我们相信在市场改革和政府政策的联动作用下，我国的光伏发产业必定能稳步健康发展。
参考文献
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[2]熊静.光伏并网发电系统的研究[D].南京理工大学,2014.
[3]胡云岩,张瑞英,王军.中国太阳能光伏发电的发展现状及前景[J].河北科技大学学报,2014,01:69-72.
[4]许志军.太阳能光伏发电技术在交通运输业的应用[J].青海交通科技,2014,01:10-11.
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在21世纪在能源技术方面的高新技术主要包括
BIPV(光伏建筑一体化)第四季度有望加速发展，这种电池成BIPV最优解。
特斯拉计划在第四季度
重启屋顶光伏项目
在全球降碳浪潮中，光伏发电作为技术成熟、成本领先的清洁能源，行业景气度持续高企，吸引全球企业纷纷布局光伏发电。
特斯拉于2016年切入光伏业务，目前特斯拉光伏业务包含BIPV产品SolarRoof、BAPV产品SolarPanels、家用储能产品PowerWall和工商业储能产品MegaPack，产品线布局已较完整。
特斯拉的BIPV产品SolarRoofv3推出之初被寄予厚望，一度被认为是特斯拉光伏业务发展拐点；此后因供应链方面的问题，自2022年3月起，美国各地的特斯拉光伏屋顶业务陆续暂停安装。
据报道，特斯拉计划在第四季度重启屋顶光伏项目，这次项目的重点是位于伊斯顿公园的新房。目前，房地产厂商Brookfield在该区域售卖的房子很多都被打上了“特斯拉光伏套餐”的标签。
据悉，特斯拉目前已经在其雇员家中部署SolarRoofv3.5进行测试；如果测试顺利，特斯拉或在2022年四季度推出新版本并恢复交付，重点供应奥斯汀等新房项目，新版本或在耐用性和安装简便程度上较v3有所改进。SolarRoofv3.5的推出有望加速BIPV的发展。
钙钛矿电池有望成BIPV最优解
光伏电池的发展一直备受关注，钙钛矿电池作为薄膜电池路线的代表，常成为热议焦点。
钙钛矿电池被认为是第三代光伏电池的代表，从效率转化上看，钙钛矿电池是效率提升最快的光伏电池。
2022年6月，洛桑联邦理工学院和瑞士电子与微技术中心成功使钙钛矿-硅叠层电池转换效率首次突破30%，达到31.3%，根据美国可再生能源实验室统计信息，这是自2016年8月以来钙钛矿-硅叠层电池转换效率纪录的第九次提高，技术发展迅速。
由于钙钛矿电池具备轻薄、透光性强、短波长吸光能力强、弱光效应好、可在柔性基材上制备的优点，其在BIPV和CIPV(车载光伏)领域应用潜力最大。
业内人士表示，BIPV是钙钛矿商业化早期的重要切入点。在BIPV领域，钙钛矿电池相对晶硅电池具有安装方便、透光、低光照环境发电能力强的优点，钙钛矿电池有望成BIPV最优解。
中泰证券测算，2025年钙钛矿电池在BIPV领域的装机量可达35GW，对应市场空间1472亿元。
多只超跌股业绩有望持续增长
证券时报·数据宝统计，A股中钙钛矿概念股有18只；今年以来，德龙激光、聆达股份、京山轻机的股价涨幅居前，年内均累计上涨超20%。日出东方涨幅居首，年内累计上涨91.59%。
德龙激光是激光设备小龙头，公司在近日接受机构调研时表示，公司关注到钙钛矿薄膜太阳能电池的产业化机会，推出了针对钙钛矿薄膜太阳能电池生产整段设备(包括P0层激光打标设备，P1、P2、P3激光划线设备，P4激光清边设备及其中一系列自动化设备)，目前设备已投入客户量产线使用，率先实现百兆瓦级规模化量产。
目前随着大盘回调，不少个股已较前期高点深度回调。按照最新收盘价较年内高点来看，18股中有12股的股价已回调超30%，其中西子洁能和万润股份的股价已较年内高点回调超40%。
钙钛矿概念股上半年业绩整体绩优，仅聆达股份上半年出现亏损，其余个股均实现盈利，隆基绿能、阳光电源上半年归母净利润额居前。东方日升、中来股份、金信诺的上半年业绩均同比翻倍增长。
数据宝统计，至少获得5家机构评级的12股中，机构一致预测11股今年全年业绩有望持续增长，其中中来股份、阳光电源、隆基绿能、杰普特的预测全年业绩增幅均超50%；包含中来股份在内，多股的股价超跌。
光伏电池技术加速向N型发展老玩家青睐TOPCon新晋者押注HJT
在21世纪在能源技术方面的高新技术主要包括：核能、氢能、太阳能。
1、核能：核能是利用核裂变或核聚变反应释放的能量进行发电。核能具有高能量密度和稳定性的特点，可持续供应大量电力。在21世纪，尽管核能面临一些挑战和争议，但也出现了新一代的核反应堆技术，如第四代反应堆和聚变技术，旨在提高安全性、减少废物产生和提高发电效率。
2、氢能：氢能是一种清洁能源，利用通过水电解或其他方法产生的氢气作为能源。氢能具有高能量密度和零排放的特点，可以用于发电、交通运输和储能等领域。在21世纪，在氢燃料电池车技术的推动下，氢能技术得到了快速发展和广泛关注。
3、太阳能：太阳能是利用太阳辐射转化为可利用能源的技术。太阳能在21世纪持续发展，太阳能电池板技术不断改进，提高了转换效率和可持续性能。太阳能在分布式发电、建筑一体化、充电设施等领域得到广泛应用，成为可再生能源的主要来源之一。
这三个主要的高新能源技术在21世纪受到了广泛关注和研究，因为它们在能源转型和可持续发展方面具有重要作用。核能、氢能和太阳能技术的进步和应用推动了能源的清洁化、碳排放的减少和能源安全的提升。这些技术的发展和部署将推动全球能源结构的转型，为可持续发展和环境保护做出贡献。
能源技术方面的高新技术
1、太阳能技术：太阳能技术是利用太阳辐射转换为可利用形式的能源。太阳能电池板和太阳能热能系统等技术被广泛应用于发电、供热和照明等方面。
2、风能技术：风能技术是利用风的动能转换为电能的技术。大型风力发电机和风能储存技术等被广泛应用于可再生能源的发电领域。
3、核能技术：核能技术是利用核裂变或核聚变释放的能量进行发电。新一代的核反应堆技术，如第四代反应堆和聚变技术，被研发出来以提高发电效率和安全性。
4、生物质能技术：生物质能技术是利用植物和废弃物等生物质转化为能源的技术。生物质能发电、生物质燃料和生物质化学品等技术都属于这一领域。
5、地热能技术：地热能技术是利用地球内部热能进行发电和供热。地热发电和地源热泵等技术可以有效利用地下热能资源。
6、潮汐能和海洋能技术：利用潮汐和海洋能转换为电能的技术，如潮汐发电和海洋温差发电等，被研发出来以开发海洋能源资源。
新年伊始的4个交易日(截至2023年1月6日收盘)，光伏概念指数累计上涨5.91%，表现抢眼。
在业界看来，光伏概念火热，不仅取决于我国光伏产业占据了全球70%以上的市场份额；也得益于光伏产业技术正加速推陈出新，对资本极具吸引力，同时也令产业前景更显光明。
多种技术路线受追捧
在光伏产业链中，光伏电池环节的技术创新至关重要，目前也最为耀眼。究其根本，业界希望通过技术迭代不断追求以更低的成本实现更高的发电效率和收益率，而正逢P型PERC电池技术的发展进入瓶颈期，以N型硅为基体的TOPCon、HJT等高效电池工艺则愈发受到市场青睐。
然而正当TOPCon、HJT等N型电池产能不断扩张之时，业内一些公司又着手对更新的电池技术进行布局。其中钙钛矿电池理论优势突出，颇受关注。
有光伏业内人士接受《证券日报》记者采访时表示：“目前钙钛矿电池转换效率在快速提高并已逼近晶硅电池，近几年多个百兆瓦级产线陆续投产，产业化尝试明显加快。不过，总体上钙钛矿目前仅处于产业化的初级阶段。”
A股公司太阳能日前在深交所互动易平台回复投资者提问时就曾表示，公司目前主要生产PERC电池，不过，正在研究TOPCon、HJT、钙钛矿等电池技术，以“抓住电池行业技术升级换代发展机遇，择机布局新电池产能”；奥联电子不久前宣布对外投资设立合资公司，计划2023年实现50MW钙钛矿中试线投产，2024年实现600MW钙钛矿装备和120MW钙钛矿电池组件生产线投产，力争5年内形成8GW钙钛矿装备和2GW钙钛矿电池组件生产能力。
“钙钛矿被认为是第三代太阳能电池，具有高转换效率、低成本等突出优势。”奥联电子表示，“为抓住钙钛矿太阳能发电技术的发展机遇，公司正加速建立、完备钙钛矿太阳能电池制备技术体系，积极推动钙钛矿电池技术发展。”
“光伏电池领域技术迭代很快，‘度电成本’是最终的衡量指标。”前述光伏业内人士向记者表示，“新技术主要是通过工艺的提升来提高光电转化效率，降低生产成本。同样的工艺路线，随着技术的不断革新进步，很可能一年之后设备投资成本就会大幅降低，而光电转化效率也会更高。”
隆众资讯光伏行业分析师杨雯婷告诉《证券日报》记者：“光伏产业技术不断革新迭代的最主要驱动力就来自于提升光电转换效率。因为这一效率直接关系着电站发电量，而转化效率高的电站发电量就高，电站的投资收益率也就更高。”
杨雯婷认为，短期来看，N型电池正在逐渐取代P型电池，成为下一阶段光伏电池领域的主流。但从长期来看，随着钙钛矿电池的技术不断突破，或将会成为光伏电池技术革新的新方向。
正加速向N型电池转型
《证券日报》记者梳理各公司披露信息注意到，近年规划的新增光伏电池产能普遍以N型电池技术为主，但不同厂家选择的技术路径也不尽相同。总体来看，TOPCon规划产能显著高于HJT规划产能。
如协鑫集成于2022年12月10日披露非公开发行预案，拟募集资金中很大一部分将用于芜湖协鑫20GW(二期10GW)TOPCon高效电池片制造项目。奥维通信2023年1月2日披露的投资计划则显示，公司拟与熵熠(上海)能源科技有限公司组建合资公司，投资建设5GW高效HJT太阳能电池及组件项目。
2023年1月6日，华金证券发布的研报提出，截至目前，TOPCon电池已落地产能67GW，规划待建产能409GW；HJT电池已落地产能10GW，规划待建产能180GW。
“现有P型PERC电池、组件转换效率已经接近理论极限，因此在光伏下游装机需求强烈以及全球能源转型的大趋势下，发电效率更高的N型电池以及钙钛矿等所谓的第三代电池技术也一定会迎来更多期待。”北京特亿阳光新能源总裁祁海_在接受《证券日报》记者采访时表示，“目前来看，光伏行业正加速向N型电池转型。”
中国光伏行业协会数据显示，2021年PERC电池片市场占比约91%，HJT、TOPCon合计占比不足3%。但2025年，预计以HJT和TOPCon为代表的高效电池技术占比合计将接近40%，到2030年则有望超过75%。
杨雯婷告诉记者，目前P型电池市场占有率仍然较高，业界普遍认为，2023年下半年，N型电池片的市占率将有显著提升。
前述光伏业内人士也认为，在TOPCon、HJT电池大规模量产后，PERC电池市场会迅速减少。“TOPCon是PERC的升级，在原有PERC产线的基础上升级为TOPCon并不十分复杂。而由于生产设备的问题，HJT产业化目前看相对于TOPCon困难一些，但也是较为明确的发展方向之一。”前述业内人士认为，也正因为此，传统厂商由于拥有大量PERC产能，所以更倾向将产线升级为TOPCon；而一些新建工厂或新晋玩家，主要由于没有历史包袱，反而会更青睐于选择HJT。
祁海_也认为，TOPCon电池特别适合现有存量光伏企业。“从PERC电池升级为TOPCon是目前最具性价比的升级路径，毕竟TOPCon电池的转换效率和发电效率相比PERC有所提高，促使系统度电成本有所下降。”
“目前TOPCon产线的建设和改造成本远低于HJT，所以在具体布局上，TOPCon的布局数量多于HJT.”杨雯婷在接受记者采访时表示，“目前选择投建HJT项目的多为资本实力雄厚的厂商。中小厂商则由于要考虑投资成本，多数仍选择投改建TOPCon项目。待HJT技术更为成熟稳定，以及伴随生产成本明显下降，其或将吸引更多厂商投资。”
